水分子是自然界，特别是生物圈中最重要的分子之一。水分子光解动力学的重要性，不仅表现为由于水分子在自然界中的重要地位而使其光化学过程在大气化学、燃烧化学和星际化学中扮演着重要的角色和氢能源的应用前景上，而且是理论和实验研究的一个教科书式的范例。

近年来，中科院大连化学物理研究所杨学明研究组利用自行研制和发展的里德堡态氢原子飞行时间谱与窄线宽波长可调真空紫外激光光源相结合的技术，开展了水分子及其同位素分子的转动态分辨的态态光解动力学实验研究，并与英国Bristol大学Dixon教授进行理论合作，取得了一系列突出成果。最近，受美国化学会《化学研究报告》（Accounts of Chemical Research）邀请，杨学明、袁开军为该期刊撰写了关于水分子光解动力学系列研究的综述，并以封面文章的形式发表（Accounts of Chemical Research, 2011, 44, 369-378）。

水分子的基电子态（态）之上依次排列、、、四个电子激发态，这些电子激发态有着非常不同的光解动力学机制，而且它们之间的交叉耦合使得水分子光解动力学的行为更加复杂。水分子的电子态是直接排斥态，直接解离生成H原子和OH基态产物；电子态通过直接解离生成H原子和OH激发态产物，通过与态和态的耦合间接解离生成H原子和OH基态产物；电子态分别通过与态和态的耦合间接解离生成H原子和OH基态产物以及OH激发态产物；电子态通过与态的快速耦合间接解离生成与态相同的解离产物。

迄今为止，杨学明研究组对水分子及其同位素分子进行的光解动力学系列研究结果共发表文章19篇，发表在Science，Acc. Chem. Res.，PNAS，PRL，JCP和JPC等期刊上。这些研究成果使得人们对水分子电子激发态的性质、解离过程的细致机理、转动激发对光解过程的影响等有了深入清晰的认识，为进一步了解水分子在大气化学、燃烧化学、星际化学中的作用机制和未来氢能源的应用提供了基础研究依据。