在煉金術之後:諾貝爾化學獎獲得者100年圖說:全彩視圖本

第106章 1999年度 艾哈邁德·H·澤維爾

　　因在毫微微秒光譜學研究中的傑出貢獻而榮獲1999年諾貝爾化學獎

　　艾哈邁德·H·澤維爾（埃及，美國，1946～），1946年2月26日生於開羅。澤維爾先在埃及亞曆山大大學獲得理工學士和碩士學位，之後在賓西法尼亞大學獲博士學位。1976年起，他在加州理工學院任教，1982年後，任加州理工學院化學和物理學教授，1990年任該校化學係主任。澤維爾目前是美國科學院，美國哲學院，第三世界科學院，歐洲藝術、科學和人類學院等多家科學機構的會員，擁有埃及和美國雙重國籍。他主要致力於毫微微秒（即10-15秒，又稱飛秒）化學的研究，成功地運用激光技術通過化學反應觀測原子在分子中的運動。1998年埃及發行了一枚印有他本人肖像的郵票以表彰他在科學上取得的成就。1999年，他也因此榮獲諾貝爾化學獎。

　　在分子水平上直接觀察化學反應細節，是化學家們幾百年來夢寐以求的重大目標之一，因為它可以研究反應能否發生，反應速率與體係溫度有何關係等基礎性問題。但現實反應中，分子間作用次數每秒超過3×1010次，常規手段就難以實現其有效目的。

　　從20世紀70年代起，澤維爾嚐試用短脈衝激光照射反應體係中的分子和原子，即時地捕捉反應物轉變為產物過程中的有關過渡態信息。因為分子和原子對光的吸收或發射時的頻率與分子、原子所處的微環境（包括結構特征和近程分子間相互作用）有關，記錄下的吸收光譜或發射光譜可以真實地反映出體係內分子和原子的變化情況。但是它們所能披露細節的詳盡程度卻決定於入射光的脈衝寬度和輻照的頻率。

　　雖然當時已經從納秒脈衝10-9秒提高到皮秒脈衝10-12秒，可是對於壽命隻有飛秒（10-15秒）的過渡絡合物來說，就如同用米尺量頭發的直徑一樣困難。所以隻有同時具備了脈衝寬度在飛秒級激光器和相應的信號采集和處理技術，才有可能實時捕捉到分子原子反應中瞬息萬變的動態信息。為此，澤維爾認為飛秒化學應當叫做實時飛秒化學（Real Time Laser Femtochemistry）。20世紀80年代，澤維爾利用貝爾實驗室製造的高性能染料激光器探測飛秒化學在反應過渡態時的信息。澤維爾在1987年所完成的有關ICN分子的光解離的動態研究，使人們第一次得以實時地了解這個分子在解離過程中有關過渡態的細節。瑞典皇家科學院稱，澤維爾的研究成果猶如通過慢動作觀看足球賽精彩鏡頭那樣來觀察處於化學反應過程中原子與分子的轉變狀態，從根本上改變了人們對化學反應過程的認識。其研究成果由於使得人類得以研究和預測重要的化學反應，因而給化學以及相關科學領域帶來了一場革命。