‘化学反应是如何发生的？’是化学学科中最根本的问题之一。分子反应动力学主要是在原子和分子层次上回答这一根本问题。我们利用量子和准经典轨迹方法，研究了系列分子基元反应的动力学，阐释了其细致的微观动力学机制，为进一步相关动力学研究提供参考和依据。

甲醛光解中的”漫游”(roaming)机制

自2004年实验和理论共同验证了甲醛光解中的”漫游”(roaming)机理（Science 306, 1158 (2004)）以来，“漫游”反应逐渐成为被人们所熟知的一类反应。但是，到目前为止对“漫游”反应的认识和理解大都局限在经典力学的范畴，其中证据确凿的量子效应现象还未见报道。

甲醛光解反应非常特别，目前研究都表明其过程不仅具有特殊的”漫游”机理，还是各态遍历性的过程（反应特性仅与能量相关）。近来，针对甲醛光解动力学，美国密苏里大学实验科学家Suits教授课题组采用先进的光碎片激发谱和多光子电离谱技术，首次观测到了在一个宽约10个波数的“能量窗口”下：“漫游”反应所占比例有2倍的明显增强。针对这一新颖的实验现象，理论研究方面我们结合了准经典轨迹和量子动力学方法的研究，从经典轨线中分析 “漫游”反应动力学特征，并通过量子波包动力学计算证实了反应特征的量子特性，阐释了实验上所观测到的“漫游”机理增强是由轨道共振引起量子效应现象。这一新颖的轨道共振量子现象打破了过去人们对甲醛分子解离的普遍认识，即各态遍历性，带来了在微观世界水平下，对“漫游”反应机理的量子特征的新认识。研究论文: Orbiting Resonances in Formaldehyde Reveal Coupling of Roaming, Radical and Molecular Channels在SCI国际期刊Science上发表（Science 374, 1122 (2021)）。