由分子间非共价键或弱相互作用（如氢键、p-堆积等）驱动而形成的芳香环分子三聚体是构建蛋白质、DNA 等生物大分子体系的基本单元，这类分子团簇具有复杂的构象特征，其结构和动力学性质准确认定长期以来是生物分子团簇领域的一个科学难题。近日，西安交通大学和吉林大学两个研究组密切合作，利用电子碰撞及超快激光电离苯分子团簇与荷电粒子动量符合成像等原子分子物理实验方法，发现了在电子碰撞下芳香环分子团簇体系中分子间能够产生次序电离诱导的库仑衰变（dSI+ICD，图 1a）及双重库仑衰变(dICD，图 1b)，证实了该体系分子间库仑衰变时间尺度在飞秒量级，并利用苯三体团簇的库仑爆炸实现了团簇构型的超高时空分辨成像。这些研究结果不仅为深入理解生物大分子电离辐射损伤机制提供了关键证据，同时也证实了分子间多重库仑衰变等超快电离解离反应动力学研究是团簇结构表征的有效方法，在蛋白质成像方面具有潜在的应用值。
图 1. （a）电子束诱导苯三聚体次序电离诱导分子间库仑衰变（dSI+ICD）过程；
（b）苯三聚体分子间双重库仑衰变（dICD）过程。
相关成果以“超快分子间库仑衰变诱导的苯三聚体三重电离解离过程研究（Triple ionization and fragmentation of benzene trimers following ultrafast intermolecular Coulombic decay）”为题，9 月 10 日发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，并被该刊编辑选为亮点（highlight）文章。本研究工作西安交通大学任雪光教授和吉林大学丁大军教授为共同通讯作者，西安交通大学周家琪博士为第一作者，吉林大学余西涛博士、罗嗣佐 副教授为第二、三作者。
全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33032-2
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