谢杋，一位来自湖南省邵东市的青年才俊，他的学术旅程颇为引人注目。谢杋的本科和博士学习分别在华中科技大学和加拿大阿尔伯塔大学进行，之后他在德国电子同步加速器研究所进行了博士后研究。
凭借其卓越的研究成果，谢杋收到了科学技术大学的邀请，并计划在完成博士后研究后回国加入。
对于他所发表的这篇论文，他表示了极大的自豪。审稿人高度评价了该研究，认为它为长期困扰物理化学家们的基础问题提供了十分可信的答案。研究团队不仅明确了氯化氢微溶剂化形成盐酸的机理，还纠正了前人的研究方向，为未来的研究指明了重点。
在研究中，谢杋团队提出了一个关于基础化学过程的微观机理，这一发现为理解分子体系的微观行为提供了新的思路，并对化学、物理和材料等领域具有潜在的推动作用。
本次研究所涉及的微波光谱仪器，虽然其应用前景广泛，但目前仍处于工业化和商业化的初期阶段。谢杋表示，国产化尝试是微波谱学家的未来重要任务之一。
微观与宏观的桥梁
据介绍，本次研究旨在从微观角度探索物质的化学性质和物理性质的转变过渡过程。在微观层面，学者们主要关注单个原子和分子的电子结构、化学键的形成以及它们在不同条件下的反应过程，同时也会涉及量子力学的应用。
随着研究的逐渐深入，学者们发现物质的性质在宏观尺度上展现出更加复杂和多样化的特征。团队希望通过实验手段观测分子团簇的生长过程，以推导和解释物质的宏观性质的微观机理。
例如，他们研究了分子在溶液体系、大气气溶胶、冰表面的化学反应动力学性质和化学反应热力学性质，为大气化学、天文化学、材料设计、环境保护等领域提供了更多的科学基础。
具体来说，该研究的核心问题是：当氯化氢气体溶于水后，会解离产生离子，从而形成盐酸。这些活跃的离子参与和催化一系列的反应。那么，一个关键问题便是：一个氯化氢分子的解离最少需要几个水分子？
这个问题虽然看似简单，但却困扰了学术界数十年。研究人员通过精密的实验和分析，提出了高度可信的盐酸溶剂化的微观机理：五个水分子通过三个氢键的直接作用，可以诱发氯化氢分子的解离，进而形成离子对。
勇往直前，收获满满
谢杋等人在2022年曾利用相似的方法研究了一个含氨基的弱碱分子的水解过程。虽然到了七水合团簇阶段，他们仍未直接观测到离子的形成，但通过分析氮原子四极耦合常数，他们发现了氨基的解离趋势。
基于这些研究经验和成果，他们进一步开展了关于盐酸与水分子的研究，并取得了突破性进展。相关论文以《电核四极杆耦合显示氯化氢与少量水分子解离》为题发表在science杂志上。
对于各种类型的酸分子或碱分子的微溶剂化过程，谢杋团队预计会观测到类似的解离趋势或行为。虽然具体信息需要进一步的一对一测量和研究，但他们表示愿意与同行们共同分担这一工作量。
当前微波光谱学的主要瓶颈之一是谱学特征指纹的标注。谢杋表示，他们正在考虑使用基于网络的特征识别技术来突破这一瓶颈，这是他的后续研究计划之一。
参考资料：
1. xie, f., tikhonov, d. s., & schnell, m. (2024). electric nuclear quadrupole coupling reveals dissociation of hcl with a few water molecules. science, eado7049.
