在化學反應中，分子、原子需要“翻山越嶺”，越過能量壁壘的“高山”轉(zhuǎn)換為新物質(zhì)。但也有部分分子會從山峰外圍“繞遠”，出現(xiàn)特殊的漫游反應。利用大連相干光源，中國科學院大連化學物理研究所發(fā)現(xiàn)了首例分子高激發(fā)態(tài)的漫游反應通道，表明了漫游反應機理在化學反應中的普適性，為理解和預測化學反應提供了新的視角。相關(guān)研究成果日前在《科學》雜志發(fā)表。

  漫游反應在21世紀初被發(fā)現(xiàn)，但科學界對其機理的解析一直局限在分子的低電子態(tài)和基態(tài)。作為全球唯一運行在極紫外波段的自由電子激光用戶裝置，大連相干光源能輸出高亮度、波長可調(diào)諧的極紫外光，可以激發(fā)任何分子到特定的高激發(fā)態(tài)。

  “可以說，大連相干光源打開了研究分子高激發(fā)態(tài)反應機理研究的大門?！敝袊茖W院大連化物所研究員袁開軍說，他所在的科研團隊制備了高激發(fā)態(tài)的二氧化硫分子，并探測了激發(fā)態(tài)氧氣產(chǎn)物的量子態(tài)分布，隨后又通過理論計算，精確重現(xiàn)了實驗所觀測到的現(xiàn)象。實驗和理論結(jié)果的一致，證實了高激發(fā)態(tài)漫游反應通道的存在，表明了漫游反應在化學反應中普遍存在。

  “通過這項研究，我們對化學反應理論產(chǎn)生了新的認知，很多傳統(tǒng)理論無法解釋的現(xiàn)象，都可能用漫游反應機理得到解釋，這將提升人們對化學反應本質(zhì)的進一步理解。”中國科學院院士楊學明說。（記者 劉蘇雅）