中欧体育最新地址雪国第八届亚洲光谱学会议侧记

　　经过新冠疫情期间一推再推，第八届亚洲光谱学会议终于于2023年9月3—7日在日本召开。日方的会议主席为田原太平教授(Tahei Tahara，日本理化研究所)，岩田耕一教授(Koichi Iwata，学习院大学)和藤井正明教授(Masaaki Fujii，东京工业大学)。

　　我和田原教授相识已经二十多年了。2001年我作为日本科学促进会(JSPS)的访问教授，有机会向日方的合作教授关西学院大学的小山泰(Yasushi Koyama)教授课题组学习光合细菌培养和天线蛋白提取的相关技术和方法。小山教授是日本东京大学化学系毕业的，师从东京大学分子光谱学第二代掌门教授岛内武彦(Takehiko Shimanouchi)先生。第三代掌门教授田隅三生(Mitsuo Tasumi)是小山先生的师兄，而小山先生的师弟滨口宏夫教授成了掌门教授。那天一大早，小山先生带我和师兄张建平教授从神户出发去东京大学拜访滨口教授，小山先生在滨口教授组里做了一个学术报告。也许是滨口教授提前做了安排，在报告会上见到了意气风发的田原教授。田原先生是田隅三生的学生，学术辈份应该是小山和滨口教授的师侄。小山教授做完报告，田原教授提了几个尖锐的问题，让我大为折服，心想，他将来也许会成为日本分子光谱学界的第五代代表性人物吧！下午接着赶往日本理化研究所(理研)田原教授课题组参观访问。在乘车去理研的途中，小山先生自嘲地说，我在田原博士答辩的时候，问了他几个很有难度的问题，如今他开始“报复”我了！访问期间，在和小山教授的闲聊中，断断续续了解到一些日本分子光谱学派的发展历史。

　　日本是一个非常讲究学术传承的国家。东京大学分子光谱学的沿革就是一个典型的例子。这一学派的开山鼻祖应当是水岛三一郎(Sanichiro Mizushima)教授(图1)。水岛先生1923年毕业于东京帝国大学理学部化学科，1927年担任东京帝大助教授，并到德国莱比锡大学研修。他是日本结构化学的先驱，早在上世纪三十年代初，水岛就开始应用拉曼光谱研究1, 2-二氯乙烷的旋转异构体，证实了化合物反式交叉与邻位交叉效应的存在，奠定了旋转异构体的概念，在国际上广受赞誉。五十年代又开展多肽结构的谱学研究。其有关蛋白质构造的研究已成为生物化学领域里程碑式的工作。他曾被提名角逐1962年和1964年诺贝尔化学奖，但并未如愿。科学家很多时候就像果农那样，自己种下的果树，自己不一定能够享用到结出的果实。2016年诺贝尔生理学及医学奖授予日本分子细胞生物学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)，以表彰他发现细胞自噬的机制。大隅良典的博士导师今堀和友师从水岛三一郎，因而大隅也是水岛三一郎的再传。有趣的是，水岛三一郎的孙子水岛昇曾是大隅的学生，并与大隅一同入选2013年汤森路透引文桂冠奖。

　　水岛教授退休后由其岛内武彦接任。岛内在他学生和朋友给他60岁生日出的纪念论文集序言中写到：“在过去的36年中，我一直在用振动光谱研究分子结构，解析红外和拉曼光谱过程总是令我欣喜不已。我相信，红外和拉曼光谱是来自分子世界的交流手段”，足见岛内教授已经将自己物化成分子了！另外，岛内教授还是最早认识到计算机对基础科学研究和科研数据处理重要性的少数物理化学家之一。1972年他被委任为东京大学计算机中心主任时，就承担起在日本建设全国计算化学和谱学数据网络的重任。岛内教授的继任者是其田隅三生。田隅教授出名的工作是为解析人工合成高分子聚合物(包括导电高分子)、蛋白质及光合系统的光谱奠定理论基础，用于阐释谱学与物质的结构、热、机械、传输及响应性能间的关系，并和白川英树(Hideki Shirakawa)教授合作发表了导电高分子方面的论文。白川英树与Alan MacDiarmid和Alan Heeger教授分享了导电高分子研究的2000年度诺贝尔化学奖。滨口宏夫又是田隅三生的继任者。他东京大学毕业后并没有直接留校，而是先去了神奈川研究院，独立发展成功后再回到东京大学。我印象中滨口先生的工作以发展时间分辨拉曼光谱以及后来的低波数拉曼光谱而闻名于学界。日本光谱学界虽然没有直接获诺贝尔奖，但间接促成了其他领域的两个诺贝尔奖。

　　尽管田原教授给我的邀请信写明是做主题报告，而且免交注册费，但由于疫情期间出现的各种情况使得我对出国开会抱有一种消极的态度。2023年随着体能和心态的逐渐恢复，又想起了日本的这次会议。原先一直没有关心会议的地点，邀请信是英文写的，大致的地点是Enchigo-Yuzawa。百度上一搜，居然是越后汤泽！这个地名太熟了，熟到好像到过这个地方一样，这正是川端康成孕育诺贝尔获奖小说《雪国》的地方。一想到要去这么难得的好地方，不由对办护照、签证、旅行路线规划这些繁琐的事一下子热心了起来。

　　我和中国科学院半导体研究所的谭平恒、陕西师范大学的马佳妮教授一同搭乘9月3日由北京飞往东京的CA181航班。到了羽田机场，在日立公司做研究工作的张开峰老师开车把我们送到东京站，并教我们如何买票，赶上了下午2:40的上越新干线高铁。比我们前一天到的厦门大学王海龙老师已经把一路上的情况发到会议微信群中，所以我们到了越后汤泽站很顺利地找到了Bernatio酒店的礼宾车。这个季节天还有些闷热，车一路往山里行，山路上来往的车辆很少，更看不到行人。偶尔会看到山野里金的稻田，谷穗非常整齐，好像被人修剪过似的，足见农人对稼事的用心(图2)。一路上看到的民舍大都是用木头搭建的，露出褐色的木质框架和白色的墙体，大多数是两层结构。有些房屋边的空地上是一片竖立着黑色公章型墓碑的坟地，仔细看的话会发现周边树林中有木材构筑的神社。当汽车进入一片高尔夫球场的时候，前面出现一排连绵的建筑，那应该就是酒店了。

　　在酒店的前台办理完入住手续，并从服务员那里拿到了会议资料，已经快5点钟了。到此，自始至终就没有看到一个和会议相关的志愿者，这一点和国内办会大为不同。匆匆赶到会场，下午只有两个大会报告，一个是滨口宏夫的，另一个是田中群老师的。我到会场的时候，田老师的报告已经做完了，正在回答问题的环节。最后田老师表示歉意，不能够继续参加后面的会议，因为他第二天就要从上海飞往法国巴黎参加电化学会议。

　　晚上是日式自助餐，有生鱼片寿司、各种海鲜、拉面、米饭和大酱汤，饭后的品酒是这次会议的亮点。日本新泻县以其出产的优质大米闻名于世。由于新泻有着丰富的雪融水，春暖花开之时，雪水带着山间大自然的养分，被农人浇灌在水稻上，秋收时长成的稻米会特别香甜。新泻县鱼沼市出产的越光米最负盛名，素有“世界米王”的美誉。用新泻大米与当地的山泉和雪水酿造的米酒，更是当地人引以为傲的出产。藤井教授募集到六百多瓶各色新泻米酒，每天晚饭后供大家品尝。每晚会给出六个不同的品牌，每人根据自己的品后体会，做一个排序。排序接近真实答案的前几名还会在第二天抽奖，但只抽出一位优胜者，奖品是一瓶清酒。第一天的获奖者是谭平恒，第二天的获奖者是厦门大学易骏。最后一天还要评出清酒博士，当然要对所有品牌的清酒进行排序。

　　喝点清酒后，略带微醺，就相约一起去泡温泉。按照手册指引，直奔温泉而去，果然一切如手册上所写的那样。温泉有室内和室外之分，温度差不了多少，但室外是露天的，空气流通，还能看到缀满星星的夜空。

　　第二天上午的大会报告是韩国的金东浩教授，介绍他们组应用超快时间分辨光谱在一系列精巧设计合成的稠环芳烃化合物中开展单线态裂分成三线态的研究工作。而我自己对分会报告中大阪大学Yasuhisa Mizutani教授的工作更加感兴趣。Mizutani教授研究能量(热量)在蛋白中传递的动态过程。研究体系是血红蛋白，利用超快脉冲激光激发血卟啉色素分子，其非辐射跃迁部分的能量就会以热的形式传递给周边蛋白质骨架。针对离色素中心距离不同的氨基酸，开展时间分辨拉曼光谱研究。通过测定特定位置处氨基酸的斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱的强度比，就能够推算该氨基酸的温度和热量传到该处的时间，最后测定出蛋白质分子内不同时间和不同空间点位的温度。这个测温原理是当时我考物理所博士研究生时，导师徐积仁教授给我出的专业考题之一，更重要的是目前课题组博士生阮美霞也在开展相关研究。不同的是，我们研究的是植物光合天线蛋白，想确定叶绿素的非辐射跃迁能够给周边的水环境带来多高的瞬态温度变化，能不能够诱导捕光天线的瞬态热致非光化学淬灭过程。在听报告的过程中立马拍下他们已经发表的工作，传给阮美霞同学，如此高效的信息传递，不得不感慨信息社会带来的便利！报告结束后，我问了非常想知道的两个问题：(1)色素分子的瞬态温度是多少？(2)能够引起多高的蛋白质温升？答案是700 K和50 K，还是有点令人吃惊啊！

　　报告后的午饭时间，见到田原教授独自用餐，我便坐到了他的对面。之前曾听说他不赞成在线报告的形式，便借机请教他缘由：“羽翔，你想我们这个光谱学术团体就像一个大家庭一样，大家通过会议建立起个人友谊和信任程度，这样就可以在学术会议上提一些严肃的科学问题而不至于被认为是刁难，也不会伤及感情，这样能够及时纠正学术错误，保证学术的健康发展。”说得也对呀，线下学术活动使得大家有机会在一起吃饭和聊天，成为参会者之间建立友谊、增强信任的一个渠道，对学术交流也起到了积极的作用！

　　我们还聊起中日两国使用的汉字。田原先生说，我辛辛苦苦地学会了繁体汉字，你们又给简化了，这是为什么？我说，中文繁体字太难学了，不易普及。中国刚解放的时候文盲的比例太高了，要在短时间内扫盲，就推出了简化版汉字，成效很大。

　　9月5号下午，我自己在超快光谱分会做主题报告，田原先生和我的小同行新加坡国立大学的程浩祥教授都在会场。我的报告系统地回顾组里应用二维电子态相干光谱开展的电子态与振动态耦合的研究工作。这系列的工作完全是在教科书基本规律的引导下开展的实验研究，同时又是挣脱教科书束缚的思辨过程。量子力学中的谐振子模型及其对应的振动波函数(厄米多项式)是认识和思考分子光谱的基石，也是教科书上的金科玉律。按照谐振子模型，基频能量不同的振动模是不能够通过线性叠加形成相干波包的，只有同一个振动模的高阶模才能够叠加成波包，其结果是波函数在空间形成尖锐状分布，其最大值对应的位置相当于经典谐振子的运动质心。我们先对细菌叶绿素开展了相干态波包的研究，获得了比单模位移谐振子模型预测的“椅子型”振动相干二维光谱更为复杂的图样。通过费曼路径分析，我们提出了多模耦合模型，很好地解释了实验获得的振动相干二维谱图模式，它大致符合多套频率不同的单模“椅子型”嵌合图样，从而提出了多模耦合形成的振动波包，其原理是在单模位移谐振子模型中增加了其他不同频率的振动模能阶。后来在另一个染料分子中也观测到了类似的现象，并且获得了电子态分辨的振动波包，即处于基态和激发态上的波包。在深入分析多波耦合的机制时，我们意识到，前面的工作有一个漏洞，即不同模之间的能阶发生了窜越，这一点在谐振子模型中是禁阻的。在和化学所理论化学家边文生教授讨论后，才明白过来，对于绝大多数分子，其电子态势能面是非谐性。