文 |《中国科学报》记者 张晴丹
2020年6月24日，一篇关于水中电子阿秒电离问题的稿子投递到Nature编辑部。论文作者们原本以为很快会被接收，然而，却陷入了漫长的等待。
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论文经历了三轮审稿，该科研团队对审稿意见的回复竟累计长达99页。最终，在今年6月28日，论文被Nature接收。两周后，论文以加速预览形式在线发表。
论文从投稿到发表，足足用了2年多的时间。论文一作、华东师范大学研究员宫晓春感触颇深。
成果问世时“技惊四座”
水对于大多数人来说是再熟悉不过的事物了，但在科研工作者眼中，水却是一个丰富多彩而又充满神奇色彩的物质媒介。
水是液态的，而用来做研究的大多是孤立的水分子。从水分子到液态水如何演变的问题，实验理论上已有很多探索。而其中，实验上直接观测电子结构是如何演化，尤其在电子本征运动时间尺度上，是颇具挑战性的。
比原子核运动更快的是电子，决定物质结构的也是电子，这意味着关于水电子结构部分的探测十分关键。像常见的一些静态红外光谱测量，都是慢尺度飞秒乃至皮秒量级的，而在电子电离一瞬间对电子状态的测量却是个空白领域。宫晓春与瑞士科研团队主要探索的就是这部分内容。
此外，前期实验已报道单分子水与液态水的电子特征有着巨大差别，而究竟是哪些因素导致，是需要去努力解释的基本科学问题。
在突破许多概念和方法上的挑战后，科研团队发展出阿秒尺寸分辨团簇光谱技术，用以观测尺寸分辨的水团簇内的阿秒电子动力学，并测量依次增加分子数，对水团簇光电子电离延迟时间的影响，相关实验结果在2018年年底便基本完成。
论文中提出阿秒尺寸分辨团簇光谱技术。依托的实验室是怎样从无到有，建设成最前沿的实验室。受访者供图
论文通讯作者、苏黎世联邦理工学院（ETH）物理化学实验室教授H. J. Wörner，于2019年第一次在会议上介绍相关成果时，一下子便“技惊四座”。
他们的研究成果，提供了一种观察电子团簇结构演化的全新视角，从技术上弥补了团簇研究领域的空白，让学术界有了新的技术和方法去探索未知的领域。
不过，在接受《中国科学报》采访时，宫晓春看起来非常淡然。因为在他心里，这件事早已画上句号。
“这篇论文的发表，可能别人会觉得是非常新颖的工作。对我来说已经过去两年，许多新的探索已经推进下去了。”宫晓春说。
审稿漫长，放缓发表进程
所有的研究工作早在2019年就全部完成，加上做理论和后期整理，最终论文在2020年6月24日投到Nature。起初，科研团队都对研究结果信心十足，以为很快会被接收，然而，却陷入了漫长的等待。
在第一轮同行评议环节，审稿人一未回复，审稿人二举双手赞成发表，并表示这项研究成果“意义非常惊人”，而审稿人三的意见则耐人寻味。
“他一开始怀疑我们实验数据的分析方法和理论方法。但我们做这行很久了，在数据测量方面已处于领先水平。我们仔细地回复了他的实验及理论问题，在第一轮回复内容中就打消了他提出的实验问题。”宫晓春说。
没想到，这位审稿人在第二轮却继续围绕理论问题发散思考。“他提的理论问题是这个领域一直没有人能回答的、大家都在致力于解决的问题，超过了目前理论计算的承受力。”
等待审稿人三回复意见的时间有时长达数月。“我们每次都是一个月内回答审稿人提的问题，之后等待的过程着实比较艰难，心情犹如坐过山车一样。”宫晓春说。
好在从第二轮开始，Nature编辑看出审稿人三所提的问题并不客观。在仔细阅读了审稿意见以及科研团队的回复内容后，期刊编辑在第二轮结束后，重新找了第四位审稿人。
审稿人四虽然写了很长的意见——涉及30多个问题，但都是一些细碎之处，比如激光参数、分辨率、分析方法等方面的问题。他表示非常赞赏这项研究工作，并希望科研团队把普适性拓展一下。
在宫晓春看来，审稿人四的确体现了一位审稿人该有的价值。
“我们猜测他应该是研究水相关问题的专家，因为他对水局域化或者电子离域化问题认识得很透彻，所以他知道我们的实验结果确实是对的。他指出我们应该在一开始就把研究亮点展示清楚。”宫晓春说。
审稿人四客观公正的分析，赢得了编辑的信任。科研团队基于审稿人意见对论文多次“精雕细琢”，论文终于在今年6月28日被Nature接收。
科研团队针对全部审稿意见的回复加起来竟有99页，宫晓春打趣说，“都可以出本书了！”他们选择对外公开发表回复意见，附在论文后面。
三轮“历劫”下来，使得大家从最初的充满期待和心潮澎湃，到后面逐渐被消磨殆尽。宫晓春也在这场煎熬里练出了“佛系”，之后的任何事情都能泰然处之。
两次参与组建实验室
宫晓春 受访者供图
和许多人一样，宫晓春从小就一个科学家的梦想。
2012年本科毕业后，宫晓春被保送到华东师范大学，跟着刚回国不久的吴健教授一起建实验室。组仪器、做实验、分析数据、研读论文……他逐渐找到了科研工作的节奏和乐趣。
两年间，他跟随导师一同搭建了分子多维动量精密符合测量实验系统，其中涉及到超高真空技术、超声分子束源、时间飞行谱仪、电子离子符合探测、数据采集等多项复杂技术。基于该实验系统，他结合时间频率域精密控制的飞秒激光脉冲，开展分子超快行为测控方面的实验研究，并取得累累硕果。
宫晓春对ETH一直有种执念，尤其是对H. J. Wörner和U. Keller两位教授特别敬重，他们都是阿秒领域的顶尖专家。读博期间，宫晓春多次出国交流。在2015年去维也纳科技大学交流学习时，他给两位教授发邮件，表达想去实验室参观学习的意愿，最终如愿以偿。
博士毕业后，宫晓春获得了留校资格。机缘巧合与H. J. Wörner再次联系，并以博后的身份在ETH物理化学系参与工作。
“H. J. Wörner在阿秒领域的研究正好是我博士期间没有涉足的，而我在符合测量方面的研究又正是他缺乏的。所以我俩一拍即合，正好可以优势互补，开启新领域。”宫晓春说。
合作第一步就是要建实验室。宫晓春回忆，当时H. J. Wörner给了一个很空旷的实验室，里面只有几张台子和一堆废弃的物品。他就从这里“白手起家”，没日没夜潜心钻研、一周七天地循环工作着。
“建实验室时，ETH教授Hans Jakob对我的支持很大，拥有最高的优先权。只要我需要，他会第一时间满足我的各项需求，并提供指导。所以我仅仅用半年时间就在那里建出一个实验室，当然也投入了大量的经费。”宫晓春说。
当H. J. Wörner拿着这项成果出去作报告时，其他同行都为半年之内蹦出个实验室而惊叹不已，并称该成果简直“从天而降”。而H. J. Wörne则很高兴地表示，“一切都是在对的时间遇到对的人。”
两次建实验室的经历，宫晓春从头到尾都参与了，这让他的各方面能力快速得到提升。2019年初，宫晓春回到华东师范大学任教，现已是一位博士生导师，并在去年获选国家优秀青年科学基金。
不过，宫晓春并不觉得自己有多么出色。他表示自己只是科研队伍里普通的一员，只是喜欢埋头做实验，遨游在探索科学的世界里。
“这篇论文的发表已成往事，我只想着眼于未来，还有太多未知领域等着我去探索，以后还要做出更多更好的成果，这才是重点。”宫晓春表示。
参考链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05039-8
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