9月10日消息，据Chemistry World报道，2023年一批物理化学家发起了一项听起来简单的挑战——预测一部“分子电影”的剧情，这场持续六个月的竞赛将计算光化学模型推到了极限。

分子电影的拍摄方法是：用一束光脉冲激发化合物启动光化学反应，随后在几千万亿分之一秒的时间尺度上采集数千张快照，精确呈现分子如何运动、能量如何变化、化学键如何断裂与生成。理论学家擅长从原始实验数据中解读出隐藏的“分子剧情”，但此前从未认真尝试过预测一个尚未进行的实验的结果。

挑战组织者、英国布里斯托大学的Basile Curchod与美国斯坦福大学的Todd Martínez回忆说，全球团队“把所有方法都扔了进去”，结果发现任务“比我们想象的还要难”。难点在于：光激发过程无法依赖Born-Oppenheimer近似——该近似假设电子质量极小、能瞬间适应原子核的缓慢运动，而光化学反应中电子与核的运动高度耦合，近似彻底失效，使激发态的理论基础复杂度陡增。

这场竞赛的价值在于甄别出激发态理论中“值得争论的问题”与“其实不必争论的问题”，并表明该领域已经非常接近在实验开机前就推演出分子剧情的能力。对光化学合成、光催化与光电器件设计而言，可预测的光化学意味着未来或能先在计算机上筛选反应路径，再上机验证。 （来源：Chemistry World）