——记“青年千人计划”学者陈缙泉
　　
本刊记者　刘玉杰

　　时间分辨光谱是指通过记录到的光谱随时间的变化，了解在瞬时过程中发生的事件和过程，从而得到在普通稳态光谱中无法得到的信息。飞秒时间分辨光谱学科的发展时间很短，上世纪70年代末到80年代初方才兴起，到现在也不过短短30多年的光景。
　　飞秒时间分辨光谱学科刚刚兴起时，陈缙泉还是襁褓中的婴儿。如今，这名“80后”科学家已经踏上了这条学科发展之路，与同仁们一起为中国竞逐这一领域的强国之席。
　　
命中注定的选择
　　
　　陈缙泉2007年本科毕业于南京大学，毕业设计选择了物理化学领域催化剂材料和催化机理方向。本科毕业后，陈缙泉选择前往美国俄亥俄州立大学继续攻读博士学位，他选择的方向依然是自己感兴趣的物理化学方向。　　
　　“光谱研究是俄亥俄州立大学的特色与强项，我又对理论计算不是很感兴趣，所以最终选择了光谱。”陈缙泉的导师正好从事的是飞秒时间分辨光谱的研究，导师的研究深深吸引了他，于是陈缙泉就此进入飞秒时间分辨光谱的研究领域。
　　陈缙泉说，从事飞秒时间分辨光谱的研究既是阴差阳错，也是命中注定，随着学习与工作的深入，他发现自己越来越喜欢这个专业，他说，这是他的幸运。
　　在俄亥俄州立大学学习两年后，陈缙泉的导师将实验室搬迁到了蒙大拿州立大学，而此时陈缙泉还没有完成博士学位的学习。陈缙泉很喜欢自己从事的专业方向，于是向导师主动请缨，将学籍留在俄亥俄州立大学，自己则跟随导师前往蒙大拿州立大学筹建新的实验室。
　　在蒙大拿州立大学工作近5年，陈缙泉得到了极大的锻炼，在科学研究方面受到了系统的培训，为今后从事科研工作打下了坚实的基础。同时，他也收获了不少对他产生重要影响的良师益友。从导师对他工作与生活无微不至、如父亲一般的照顾，到师兄师姐对他温暖的关怀，还有他从德国博士后身上学到的严谨态度以及受到的严格培训，这些都是让陈缙泉受用一生的财富。如今，陈缙泉对于科研问题可谓锱铢必较，不清楚的问题一定要弄明白，这些都得益于他在美国时养成的良好科研习惯。
　　
给DNA分子“拍照”
　　
　　尽管在国外多年，陈缙泉有着很多见闻感悟，但聊起这些年的经历，他还是更愿意谈论自己从事的专业。
　　飞秒时间分辨光谱兴起于上世纪70年代末80年代初，陈缙泉在美国的导师是这一学科领域的前几批研究生之一。“这是一个很新的领域，不像传统的物理化学已经发展了一两百年，它有很广阔的发展前景。”飞秒时间分辨光谱是指光谱的时间分辨水平达到飞秒量级，1飞秒是10的-15次方秒，纳秒对于飞秒来说都已经算是相当漫长的时间了。在这么短的瞬间，时间分辨光谱要捕捉蛋白质或DNA分子进行化学反应的过程。
　　“这就如同我们用相机连拍篮球运动员投篮的动作，通过一秒内连拍的多张照片，我们能够记录运动员起跳、投篮、进框等一系列动作。时间分辨光谱的原理和它类似，只不过将时间从一秒推进到几百个飞秒的速度，同时我们研究的目标不是运动员的投篮过程，而是分子中一些电子或者能量转移过程等。我们追踪这个过程，就能讲清楚化学反应发生的机理。”
　　近年来，利用飞秒时间分辨光谱技术，陈缙泉正在从事一项新颖的研究：通过飞秒瞬态吸收光谱手段跟踪DNA分子激发态的动力学过程，从而阐明DNA受激以后的能量转移以及可能发生的化学反应的动力学过程。
　　脱氧核糖核酸（DNA）是地球上几乎所有生物基因的载体。组成DNA的四种脱氧核苷酸，均对紫外线有着强烈的吸收。生物基因光致损伤的主要原因就是因为脱氧核苷酸受到紫外刺激后形成电子激发态，进而发生化学反应形成有害产物。这项研究对于生物体内能量和电子的传输，以及生命的起源、进化、变异、外太空生命的探索可以起到重要的指导作用。
　　“这是一项很新的研究，2000年，这一领域才由俄亥俄州立大学Bern Kohler教授（陈缙泉的博士导师）通过飞秒瞬态吸收光谱技术探测到DNA单个碱基激发态特性而得以首次突破。”目前，对于外界环境以及DNA单个碱基在组成长链以后的高级结构对其光物理和光化学特性的影响正在逐渐成为一个世界性的研究热点。在该领域中，陈缙泉已经诞生了4项主要研究成果。
　　陈缙泉与团队于2012年首先表征了与DNA本源碱基及其相近的次黄嘌呤和黄嘌呤衍生物的电子激发态；随后又证明了上述分子可以在高频率振动态和溶剂分子发生共振，以热能散失额外能量。陈缙泉将传统的圆二色光谱和飞秒瞬态光谱相结合，证明了飞秒瞬态光谱结合传统圆二色光谱能够更准确地测量DNA碱基间垂直重叠相互作用对DNA激发态能量散失的影响。　　
　　此外，他还首次成功准确测量出双链DNA激发态的能量散失过程。
　　“正是因为这是一门历史很短的学科，所以它才拥有更广阔的发展空间，在与其他学科领域的关联中，碰撞出更多价值。”陈缙泉说。
　　
做喜欢的事不疲倦
　　
　　2014年，陈缙泉从一位导师那里得知，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室，已经开始着手建立生物光子学领域的研究团队，正好需要年轻人加入。导师介绍，这是一个非常好的平台，如果陈缙泉愿意回国，可以来华东师范大学考察一下。
　　当年9月，陈缙泉受到华东师范大学的邀请，一方面回国考察实验条件，一方面参加面试，双方一拍即合。2015年，陈缙泉由华东师范大学双百计划“紫江青年学者”引进精密光谱与技术国家重点实验室，同年入选国家“青年千人计划”，全职回国，正式开展在祖国的科研工作。
　　谈到回国，陈缙泉认为这是自然而然的事情。“近年来，国家对科研的投入日益增加，国内的科研条件甚至在某些方面超越了美国。在同等条件下，为什么不选择一个能够说母语、能与家人团聚、能为祖国做更多贡献的环境呢？”
　　回国后，陈缙泉在国家重点实验室结识了不少和他一样的年轻人，这群年轻人无论在科研能力还是科研态度上都“绝对不输国外的年轻人”，这让陈缙泉很快就融入了回国后的科研工作。“可以说，我们中华民族的特性使得科研工作者比美国的科研工作者更努力、更拼命。在同等条件和水平下，只要我们肯付出时间和精力，我相信我们在未来会有更多的产出，更好的成果。”
　　陈缙泉说，现在国家重点实验室大概已经拥有八九个很好的实验平台，但生物分子飞秒瞬态吸收光谱领域，还没有一个实验平台。“我希望能利用自己在美国筹建实验室的经验，尽快将这个平台搭建好，依托平台进行国际合作，开展DNA或蛋白质动力学过程的研究。”谈起自己的规划与理想，陈缙泉兴奋不已，微观世界里瞬息万变的故事牵引着他的脚步，让他走得更好更远。