張東輝在辦公室工作。

楊學明（左）在指導學生。受訪者供圖

■本報見習記者 孫丹寧

2006年，《科學》雜志發表了一篇由中科院大連化學物理研究所（以下簡稱大連化物所）分子反應重點實驗室的張東輝、楊學明等共同完成的論文。這項工作首次在實驗中觀察到了全量子分辨率的F+H2分子化學反應共振現象，并證實該現象由兩個共振態引起。

17年后，楊學明、肖春雷團隊聯合張東輝、張兆軍團隊又在《科學》發表論文，在H+HD→H2+D反應中實現了立體動力學精準調控。審稿人評價該工作是“反應動力學領域里程碑式的突破”。

談及多次在《科學》發表論文的經歷，中科院院士張東輝形容其像“沒有終點的馬拉松”。“我希望能一直在跑道上前行，將研究越做越大，越做越精細。”

17年11篇《科學》論文

2023年新年伊始，張東輝就收到《科學》發表論文的消息。

當時，他剛在辦公室看完一名學生的計算結果。短暫的喜悅過后，他又忙著與另一名學生討論計算程序。

從2006年第一篇有關基元化學反應的文章發表至今，張東輝團隊共在《科學》發表了11篇文章。

如此高頻率、高質量地發表文章，背后有另一個“神奇”團隊的存在。

“我們組的人都稱我和他為‘天作之合’。”張東輝口中的他，指的是中科院院士楊學明。

“他們一個做理論，一個搞實驗。理論計算不僅能揭示實驗觀測背后的物理機制，還能進行精準預測，避免實驗測量大海撈針。實驗和理論相互促進，常常能取得很好的效果。”大連化物所研究員肖春雷解釋說。

兩個團隊“雙劍合璧”的故事說來話長。

2000年前后，楊學明接受大連化物所的邀請，任該所國家重點實驗室主任一職。但他的研究基本以實驗為主，如果能找到一位理論研究的同行合作，那將是雙向“互補”。

“什么時候有空來大連看看吧？”楊學明第一次向張東輝發出邀請。

張東輝當時任職的新加坡國立大學并沒有分子反應動力學相關領域的實驗團隊，而楊學明正好組建了這樣一個團隊。2006年初，張東輝決定正式入職大連化物所。這兩位不同研究方向的學者在分子反應動力學上碰撞出“火花”——化學反應研究。

同年，兩個團隊就針對F+H2 反應進行了理論實驗研究。他們利用自行研制的交叉分子束裝置，結合高精度量子動力學計算方法，在量子態水平上觀測到F+H2反應中的費什巴赫共振態，回答了分子反應動力學領域中一個困擾了幾十年的問題。

2006年，相關成果登上《科學》之后，他們又研究了Cl+H2和F+D2反應中的波恩-奧本海默的適用性問題，在F+HD反應中觀測到化學反應中的分波共振態，并解決了四原子反應OH+HD→H2O+D的全維量子動力學模擬難題。相關研究成果在2007、2008、2010、2011年相繼發表于《科學》。

隨著研究的深入，團隊希望進一步發展在量子態水平上“主動”調控化學反應的方法，并發現化學反應中的新現象。為此，楊學明、肖春雷等人通過自主研發的窄線寬激光光源，將能量精確注入氫分子化學鍵的振動。結合張東輝等人的高精度量子動力學計算，團隊先后觀測到振動激發反應中的量子共振態。研究成果在2013、2015年相繼發表于《科學》。

今年，楊學明、肖春雷團隊進一步改進了先前自主研發的窄線寬激光光源，不僅將能量注入氫分子的化學鍵，還能精確控制氫分子化學鍵的方向，進而在H+HD反應中成功實現了立體動力學精準調控。張東輝、張兆軍理論團隊隨即開展了非絕熱量子動力學模擬，結合極化微分截面理論方法，詳細分析了該反應中存在的立體動力學效應，揭示了量子干涉現象在垂直碰撞構型反應中的重要作用。

自主研制的科學儀器，為楊學明團隊的研究工作奠定了堅實的基礎。而張東輝團隊每一次理論研究的進步，也為揭示實驗觀測背后的物理圖像提供了重要的支撐。

“楊老師的實驗研究在世界上排在前列，我們都很崇拜他。”張東輝笑呵呵地說，“我們的合作可以說是‘1+1＞2’，這是一個越來越彼此信任的過程。”

“做實驗和研究理論的人彼此很熟，我們經常‘竄’到對方的辦公室，討論很久。”在這里工作10余年的張兆軍提起團隊合作就關不上“話匣子”。

一次次理論與實驗的合作，讓大連化物所在分子反應動力學領域有了一席之地。

興趣是科研的內在推動力

2014年通過大四夏令營加入楊學明團隊的王玉奉，已經在這個團隊工作學習了8年，即將成為出站博士后。成為《科學》論文第一作者并獲得國際認可，讓王玉奉倍感榮耀。他不斷強調自己很幸運，“我一開始是因興趣來到大連化物所，但是在研究中有很多迷茫，楊老師一直鼓勵并且支持著我”。

作為同篇《科學》論文的共同第一作者，黃嘉宇加入張東輝團隊已有7年。對分子反應動力學理論研究有獨特興趣的他，慶幸自己遇到了恩師。“張老師只要在大連，每天至少來學生辦公室一次，和學生進行一對一的溝通討論。不管我們提出什么課題，張老師都會認真傾聽，然后給出明確的指導意見。”

回望來時路，楊學明和張東輝最初邁入這個領域都是興趣使然。

學生時代的楊學明，曾做了近10年的分子光譜學研究，但一直沒有發掘出真正的興趣點，未曾體會到激動的感覺。讀博期間，他遇到了年僅28歲的年輕教授Alec Wodtke。

“他很有想法、有創造力，傳遞給我一種敢闖的精神。從那時起，我覺得做科學就是要有一種敢于挑戰和超越極限的精神。”楊學明說。

于是，博士后期間，楊學明毅然決然地為興趣換“跑道”，開始研制科研儀器，做分子反應動力學的相關研究。“研發科學儀器是系統工程，需要技術與科學緊密結合，這樣才能做出世界一流的科學儀器。”

無獨有偶，張東輝的經歷與楊學明有些相似。

高中時期的張東輝物理成績名列前茅。1985年，他獲得了保送復旦大學物理系的機會。入學兩年后，曾獲諾貝爾化學獎的李遠哲到學校作了一場關于“分子反應動力學”的報告。“分子反應動力學”從此在張東輝心里留下深深的印記。

赴美國紐約大學留學后的某天，張東輝在學校公告欄上發現了一個熟悉的詞語——分子反應動力學，這使他心中的“種子”復蘇。他隨即了解到做這項研究需要通過程序計算，而這與他的興趣不謀而合。

幾乎沒有任何猶豫，張東輝就轉向了分子反應動力學領域，一扎根就是30余年。他形容自己的科研生涯“越做越有意思”。

所以，在看到“有興趣”“想動手”的年輕學生時，兩位院士內心都十分激動。“興趣是科研的內在推動力。”楊學明說。

有所為，有所不為

除了興趣是重要的參考標準外，兩位院士對年輕學者也有著獨特的教育模式。

目前，兩個團隊都有大量的年輕人，其中“90后”占三分之二。在院士和學生的“新老”沖擊中，雙方都不覺得有代溝。

提及在院士團隊學習工作是否壓力很大，王玉奉說：“有壓力是一定的，因為周圍的人都很努力。但是不會覺得難受，因為我們的氛圍很‘自由’。”

這里的自由是指在確定研究方向后，大家可以自主研究，導師只會提一些指導意見，并不會干涉學生具體怎么做。

“有的實驗室買了一臺裝置，可能要求大家都要‘呵護’這個寶貝。”王玉奉提到，“而我們研究組拿到裝置后，第一時間就會上手‘摸一摸’，搞清原理。”

在日常實驗中，王玉奉常常遇到各種儀器故障，等工程師維修可能需要一兩周時間。在與工程師溝通之后，他便著手拆卸儀器，仔細查找問題，再更換部分零部件，讓儀器恢復正常運轉、實驗得以繼續進行。王玉奉已經忘了修過多少臺儀器，敢于動手維修設備讓他學到了很多書本上學不到的知識。

“我們一直以來堅持‘有所為，有所不為’。”張東輝告訴《中國科學報》。

“有所為”指的是給予科研人員寬松、自由、公平的科研環境，并創造機會鼓勵合作，給予經費支持；同時，實驗室也堅持“有所不為”——不監管科研人員的細節，尤其是給予年輕人機會，允許其在各自的科研方向上試錯。

在教育過程中要敢于對青年學者放手，但不是徹底“撒手不管”，而是給予一定的自主性，讓他們在廣闊的科研天地中施展拳腳，在遇到挫折時，能及時給予鼓勵和反饋，幫助他們快速成長，成為研究組不可或缺的支柱。

楊學明對此深表贊同：“要保持實驗室的創新能力，需要支持年輕一代的發展。要讓年輕人挑重擔，同時給他們充分支持。我們這些年紀大的人往后退一退，年輕人才有更多發展機會。”

而年輕人關于未來的思考又是怎么樣的呢？王玉奉這樣說：“在化學反應動力學領域這8年，我把理想變成了現實。雖然基礎研究并不能立刻產生對生產生活有用的成果，但它一直是化學研究的基礎。未來我會繼續在這個未知領域進行探索，力爭取得更多的突破。”