中文摘要：

总结了过去几年来的研究工作以及取得的成绩。根据课题的基本科学问题和要求发展了四套有特色的激光光谱学仪器，并利用这些激光光谱仪器阐明了过去十年在单分子荧光共振能量转移测量中存在的一系列基本科学问题。发现荧光探针分子中新的光异构和系间穿越的新途径，系统全面给出了花青探针分子的几乎所有的与单分子光谱相关的吸收和荧光等光谱及其跃迁的相关途径；发展了飞秒时间分辨的各向同性和各向异性的荧光亏蚀方法，赋予飞秒荧光亏蚀全新的诠释。提出利用飞秒受激荧光作为探针探测"暗态"的形成过程的概念，将传统飞秒探测方法中的对"暗态"过程的间接探测转换成有特色的对"暗态"的直接探测。初步解决了飞秒激光技术与显微镜技术联用的若干技术问题。作为通信作者已经在J.Am.Chem.Soc.(2篇)、J.Phys.Chem.(5篇)等期刊上发表25篇以上的论文，申请了仪器发明专利2项。

结论摘要：

该项目发展了新的光谱探测方法（飞秒时间分辨泵浦－探测、和飞秒时间分辨相干Raman光谱技术等），系统开展了凝聚相复杂分子宏观及单分子水平上化学反应动力学研究。揭示了凝聚相超大分子（共扼发光聚合物分子、超支化分子以及光合捕光天线色素模型分子等）中的生色团之间的相干电子和相干激子传导的动力学特性及机理. 建立了离子液体中网络结构的溶剂化动力学和微粘度结构变化的模型。开展了分子内和分子间的光开关的动力学和调控的研究。在下面几个方面取得创新性研究成果在仪器研制部分 主要发展了时间分辨的pump-probe技术,飞秒时间分辨的kerr效应技术、飞秒时间分辨的CARS技术, 通过了中科院组织的仪器验收。目前这些方法已经用于实验室的实验研究，观察到激发态的Au20团簇的电－声子振荡动力学和PDI六聚体中激子相互作用、以及激子态之间能量的hopping过程。同时，观察到不同浓度盐水（LiCl）中的水的氢键微结构的变化动力学。在基础研究方面（1）在理论和实验上系统阐明了不同电子给体－受体类型的超支化分子内电荷转移激子相互作用的机理，在单分子水平上观察到ADA型中的DA二聚体的激发态去局域过程，指出了超支化分子的结构无序是导致超支化分子内电荷转移态相互作用强弱的关键因素。测出了不同DA型超支化分子内的电荷转移速度。同时揭示了在不同DA型超支化分子内的电荷转移态形成的电偶极矩和四极矩（多极矩）的电荷转移态对光谱行为的影响，特别是观察到超支化分子内的高的双光子吸收截面与电荷转移态的结构关系。（2）提出了离子液体网络化的溶剂化动力学模型，并得到飞秒光谱的验证，发现了离子液体网络中的二个不同微粘度的微结构区域，并实现了离子液体与共溶剂体系的微粘度的探测和表征。发现共溶剂体系中的微粘度的增强效应。（3）研究了光色分子的光控光学开关的动力学，建立了基于光色分子的特异三线态特点的光学开关的模型。发表peer review的SCI文章15篇，其中JACS（1篇）、 JPC（6篇），三名博士生获得博士学位。今后的研究方向将集中在复杂体系（比如离子液体、生物大分子内）微结构和溶剂化、分子激发态的结构变化动力学等方面。以上的研究进展和取得的研究结果、特别是建立起来的新型飞秒光谱技术和方法，为今后几年实验室在凝聚相复杂分子激发态的结构相关的动力学研究方面打下了坚实的实验基础。