利用大连相干光源揭示了真空紫外光解离二氧化硫在高激发态下的漫游反应路径。图片来源：DICP
科学家们观察到了所谓的「漫游」化学反应，这些反应在某些点上偏离了最低的最小能量「阻力最小的路径」，这是第一次在高度激发的能量状态下。
化学反应应该沿着它们的最小能量路径发生。近年来，人们开始观察到偏离这条路径的所谓漫游反应，但仅限于处于基态或至多处于第一激发态的化学物质。然而，研究人员现在已经观察到即使在高度激发的能量状态下也存在漫游反应。
中国科学院大连化学物理研究所（DICP）的研究人员在最近发表在 【科学】 杂志上的一篇论文中描述了他们的发现。
化学反应动力学
直到最近，化学家们还认为化学反应是沿着他们所谓的最小能量路径发生的，即在分子的起始稳定构型和最终稳定状态之间使用最低能量的反应路径。在任何化学反应的某个点上，都存在一个「过渡态」，在该状态下势能具有最大值。这可以被认为是类似于一个球滚上山坡，然后又滚下来。但是，「山顶」的过渡状态仍然位于最小能量路径上。反应不应该偏离这条阻力最小的路径。
但在2004年，研究人员在探索甲醛在被光子轰击时的分解（一种称为「光解离」的化学反应）时震惊地发现，有些化学反应实际上可以偏离最小能量路径。
团队合影。图片来源：DICP
这种偏离，或者更准确地说是「漫游」，发生在化学键的预期裂解反而变得「受挫」时：分子的一个成分开始逃离其母分子，但发现它没有足够的能量来这样做。因此，相反，该组件只是以非最小能量状态绕剩余的分子片段运行。它继续这个轨道，直到它撞到另一个分子的反应位点（分子上发生反应并形成新化学键的物理位置），回到最小能量路径。
从那时起，人们发现这些「漫游反应」不仅是偶尔发生的，而且是常见的。
「事实证明，漫游是化学反应性的一个一般方面，以前从未被注意到，」DICP论文的通讯作者之一傅碧娜说。
最新发现及意义
进一步的研究已经观察到两种基态（分子的最低可能能量）和第一激发态的漫游反应。当吸收能量时，分子中的电子会跳到更高的能级，称为激发态。但是漫游只在最初的这种激发态中被观察到，而不是在任何随后的更高激发态中。也没有观察到漫游导致化学反应的电子激发产物的产生。
「后一种反应通过漫游途径来实现这一点，该途径涉及单个氧原子的一种'斑点'，我们称之为'分子内O-抽象'，在分子重新定向的运动中，」DICP论文的另一位通讯作者袁凯军说。
每当遇到「受挫键裂解」的可能性增加时，在高激发态下漫游反应和产生电子激发产物的可能性就会增加。研究人员认为，这种漫游动力学可能会成为规则，而不是通过高度激发态进行分子光解离的例外。
