2026年4月3日，6163银河线路检测中心学术论坛（第七十三讲）在6163银河线路检测中心西301报告厅成功举办。本次论坛特邀马克斯·玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所强场理论研究组组长、柏林工业大学教授奥尔加·斯米尔诺娃（Olga Smirnova）作“手性分子中的超快手性动力学与拓扑性质（Ultrafast Chirality and Topology in Chiral Molecules）”的学术报告。6163银河线路检测中心现代光学研究所彭良友教授担任主持。

彭良友主持

奥尔加·斯米尔诺娃作报告

在讲座中，斯米尔诺娃首先深入探讨了“手性”（chirality）的概念及其在分子和超快光学中的前沿应用。手性是区分物质结构左旋与右旋的重要特性，广泛存在于从微观分子到宏观结构的各类系统中。在生物体系中，许多关键分子都表现出手性，它们的左右互为镜像的结构称为对映体（enantiomers）。维持特定对映体的优势对生物功能至关重要，因此，精确检测分子手性在医疗和生物诊断等领域具有重要意义。然而，实现快速、灵敏且稳健的分子对映体识别仍然是一大挑战。这主要因为传统左旋与右旋偏振光的手性是非局域性的，其手性作用的空间尺度通常在波长量级，对于紫外、可见及红外光而言，这一尺度远大于单个分子的尺寸，导致基于传统光学手性效应的分子手性检测效率非常低。

为了解决这一问题，斯米尔诺娃提出了一种新的手性概念——时间手性（temporal chirality）。与传统基于空间结构的手性不同，时间手性顾名思义，是一种源于时间维度的手性，可以在空间的每一个点上实现局域化。通过人工合成的高维手性光场，可以形成局部的三维手性轨迹，其电场矢量在时间演化过程中描绘出复杂且具有手性的里萨如曲线，从而赋予光场时间手性。这种具有时间手性的光场能够显著提高对手性分子的局域探测效率。斯米尔诺娃以丝氨酸分子为例，发现通过分析具有时间手性的光场驱动下高次谐波的时间分辨信号，可以从量子相位中完美地区分不同手性的丝氨酸。另外，在被激发的手性分子中，光诱导的极化同样可表现出时间手性，产生几何场进而影响光电子自旋，并引发新的自旋－手性耦合机制。

在此基础上，斯米尔诺娃进一步利用分子的超快响应过程，将手性与拓扑学相结合，提出了一类新的手性观测量。在分子坐标系中，可以依据不同激光场取向下的时间几何结构来定义贝里曲率和贝里联络，从而导出一类新的由电流驱动的对映体判别信号。这些新型观测量包括几何磁性、手性拓扑光、对映体敏感的“分子罗盘”，为研究超快光学响应机制和发展新型对映体探测方法开辟了新的方向。最后，斯米尔诺娃对超快手性动力学的发展前景进行了展望。她指出，手性分子的自旋极化与自旋电流、具有拓扑保护的对映体区分信号，以及基于几何相或贝里曲率的反常光电离等，都有望进一步推动手性研究在基础科学与生物医学等领域的深入应用。

现场提问

在互动环节，斯米尔诺娃与在场多位师生围绕分子在手性光场下的激发、手性与拓扑的联系及拓扑不变量的定义等问题进行了深入交流与讨论。

彭良友向斯米尔诺娃赠予纪念品

论坛最后，彭良友对斯米尔诺娃的精彩报告表示衷心感谢，并代表6163银河线路检测中心赠予纪念品。

本期论坛线上、线下同步进行，通过蔻享学术平台同步直播，累计吸引逾6200人次的观众在线观看。6163银河线路检测中心副院长马仁敏教授、现代光学研究所刘运全教授、吴成印教授等老师现场出席报告会。来自校内外的40余名学生到场参与交流，现场学术氛围浓厚。

视频回放地址：https://www.koushare.com/live/details/50928

报告人简介

奥尔加·斯米尔诺娃（Olga Smirnova）教授现任德国柏林马克斯·玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所强场理论研究组组长，同时为德国柏林工业大学物理学W3全职教授，并兼任以色列理工学院访问教授。她是强场与阿秒物理领域的国际顶尖学者，曾在俄罗斯、奥地利、加拿大、德国等国家的知名研究机构和大学从事科研与教学工作。目前，她的研究重点涵盖分子与固体中的强场与阿秒动力学、超快手性动力学与手性识别，以及低维与强关联体系中的超快过程及其光场调控，在AMO多个研究领域做出了重要且具有开创性的贡献，产生了深远影响，在国际强场与阿秒物理学界具有极高的学术影响力。斯米尔诺娃教授曾在全球各类国际会议及高校、科研机构做邀请报告140余场。其卓越的学术成就获得多项国际权威奖项的认可，包括美国化学会超快科学与技术领域最高奖——Ahmed Zewail Award、ERC Advanced Grant、Karl-Scheel-Preis以及Mildred Dresselhaus Prize等。她在国际知名学术期刊上发表论文130余篇（其中Science、Nature、Physical Review Letters以及 Nature与Science系列子刊近60篇），总引用次数超过13,000次，H 指数（Hirsch index）为59，并拥有 1 项专利。

6163银河线路检测中心学术论坛

6163银河线路检测中心学术论坛创办于2020年9月，邀请国内外高校和研究机构高层次科技创新领军学者就物理学及相关领域的基础前沿探索、关键技术突破和热点问题等做学术演讲，旨在推进高质量学术交流，促进学科交叉融合和开拓新兴特色方向研究，培养具有科学精神、全球视野、创新能力、批判性思维的优秀青年人才。