在炼金术之后:诺贝尔化学奖获得者100年图说:全彩视图本

第106章 1999年度 艾哈迈德·H·泽维尔

　　因在毫微微秒光谱学研究中的杰出贡献而荣获1999年诺贝尔化学奖

　　艾哈迈德·H·泽维尔（埃及，美国，1946～），1946年2月26日生于开罗。泽维尔先在埃及亚历山大大学获得理工学士和硕士学位，之后在宾西法尼亚大学获博士学位。1976年起，他在加州理工学院任教，1982年后，任加州理工学院化学和物理学教授，1990年任该校化学系主任。泽维尔目前是美国科学院，美国哲学院，第三世界科学院，欧洲艺术、科学和人类学院等多家科学机构的会员，拥有埃及和美国双重国籍。他主要致力于毫微微秒（即10-15秒，又称飞秒）化学的研究，成功地运用激光技术通过化学反应观测原子在分子中的运动。1998年埃及发行了一枚印有他本人肖像的邮票以表彰他在科学上取得的成就。1999年，他也因此荣获诺贝尔化学奖。

　　在分子水平上直接观察化学反应细节，是化学家们几百年来梦寐以求的重大目标之一，因为它可以研究反应能否发生，反应速率与体系温度有何关系等基础性问题。但现实反应中，分子间作用次数每秒超过3×1010次，常规手段就难以实现其有效目的。

　　从20世纪70年代起，泽维尔尝试用短脉冲激光照射反应体系中的分子和原子，即时地捕捉反应物转变为产物过程中的有关过渡态信息。因为分子和原子对光的吸收或发射时的频率与分子、原子所处的微环境（包括结构特征和近程分子间相互作用）有关，记录下的吸收光谱或发射光谱可以真实地反映出体系内分子和原子的变化情况。但是它们所能披露细节的详尽程度却决定于入射光的脉冲宽度和辐照的频率。

　　虽然当时已经从纳秒脉冲10-9秒提高到皮秒脉冲10-12秒，可是对于寿命只有飞秒（10-15秒）的过渡络合物来说，就如同用米尺量头发的直径一样困难。所以只有同时具备了脉冲宽度在飞秒级激光器和相应的信号采集和处理技术，才有可能实时捕捉到分子原子反应中瞬息万变的动态信息。为此，泽维尔认为飞秒化学应当叫做实时飞秒化学（Real Time Laser Femtochemistry）。20世纪80年代，泽维尔利用贝尔实验室制造的高性能染料激光器探测飞秒化学在反应过渡态时的信息。泽维尔在1987年所完成的有关ICN分子的光解离的动态研究，使人们第一次得以实时地了解这个分子在解离过程中有关过渡态的细节。瑞典皇家科学院称，泽维尔的研究成果犹如通过慢动作观看足球赛精彩镜头那样来观察处于化学反应过程中原子与分子的转变状态，从根本上改变了人们对化学反应过程的认识。其研究成果由于使得人类得以研究和预测重要的化学反应，因而给化学以及相关科学领域带来了一场革命。