2023年12月20日下午，《名师导学》课程系列讲座第十讲在学院国生厅如期举行。本次讲座邀请到西湖大学理学院化学与物理教授王鸿飞老师。王教授先后入选美国物理学会会士、中国科学院百人计划、基金委杰青、上海市第六批“海外高层次人才”专家、中组部第十四批“海外高层次人才”专家。讲座题目为《新边疆：表面与界面的分子科学与光谱学研究及钱学森是个化学家》。

 在本次讲座中，王鸿飞教授首先提出了“新工具即新科学”的观点，强调了科学思维和科学工具在科学研究中的重要性。随后，他从界面分子出发，详细介绍了表面及界面的分子科学以及界面和频振动光谱（SFG-VS）与动力学，说明SFG-VS有界面选择性、亚单分子层灵敏度、原位检测以及手性选择性等特点，可用于获取界面分子振动及电子态信息，如界面分子密度、界面分子光谱、界面分子取向及构象、手性结构构象等信息。

 为了进一步说明SFG-VS的重要性，王教授以空气/水和空气/盐溶液界面的水分子为例，介绍了此类体系表面氢键的结构模型和界面和频振动光谱在测量氢键结构方面的应用。他指出该技术在微观层次上对分子结构具有精细的测量能力，为科学研究提供了有力的工具。随后，王教授深入探讨水溶液中纳微尺度颗粒物界面的问题。他介绍了相干散射的基本概念，随后简述了二阶Mie散射的表面选择性。这一研究方向是王教授自博士研究生开始的科研主题，一直在此领域深耕至今。王教授以偏振选择定则、偏振光谱为例，详细阐述了空气-乙二醇界面和空气-正庚醇界面的发展历程。最重要的是，他们发展了偏振选择的方法，可以系统性地分析光谱。同时，王教授还对教科书中关于光谱的不正确解释进行了勘误，并提出了改进建议。高分辨宽带和频振动光谱的出现带来了新发现，使过去未知的问题迎刃而解。同时，分子手性测定也有了新方法。由于α-石英晶体的特殊结构，学者们将其作为绝对强度标准和相位标准。

 为了帮助同学们更好地理解讲座内容，王教授列举了许多实际应用的例子。例如，对C-H/N-H/O-H手性与多肽/蛋白质二级结构的研究、对各种分子单分子层中不同-CN和-OH基团光谱的研究以及单分子膜的反平行结构等。同时，他也指出了在四种不同分子膜中-CN基团光谱中微妙的相互作用之间的平衡决定了界面自组装结构。相关发现对理论和计算方法的发展和建模提出了新的挑战。王教授还探讨了和频振动光谱的具体应用领域，包括工业过程、生物大分子和生物膜等。

 此外，王教授从一个新颖的角度来阐述化学的观念，并论述钱学森是个化学家，说明化学作为一门中心学科的特殊地位。这一论述角度独特且引人入胜，为整个讲座画上了圆满的句号。

 在讲座的最后，同学们热切地向王教授提出了关于他的研究心路历程、研究方向的应用前景和具体应用，以及蛋白质内L-型氨基酸成因的SFG-VS解释等方面的问题。王教授以自己的亲身研究经历和专业知识一一作答。此次讲座为同学们展现了学科前沿研究的广阔视野，尤其是分子光谱分析领域。讲座激发了同学们对自身知识体系的积极丰富，对非自身专业领域的深入了解，以及对交叉学科研究的热情。他们从中认识到，只有不断拓展自身的多重视角，才能不断探索自身学科前沿领域，推动科学研究的进步。

 (文：林子越 黄锦林/审核：董昊)