作為一名曾經從事和頻光譜領域的科研人員，我當然希望和頻光譜可以獲獎。（無論是物理獎還是化學獎）
冰面為什麼如此之滑？最早的時候科學家們以為是因為在較高壓強下，冰的熔點會降低，從而導致部分表面的冰融化成水，所以冰面才會這麼滑的。但是之後經過定量計算髮現降低的程度遠遠不足以融化冰，因此這個壓強說是錯誤的。
現如今科學家們知道了真實原因，那就是在冰的表面，本來就有一層水膜。而論證這層水膜的存在，正是使用了和頻光譜技術。
世界前沿125個科學問題中就有這麼一個問題：如何在微觀層面測量界面現象？
在我看來，和頻光譜技術很有可能就是這個問題的答案。
和頻光譜（sum frequency generation, 縮寫SFG）是一種二階非線性光學過程，最早由加州大學伯克利分校的華人教授沈元壤於1987年所發現。
沈元壤教授
在SFG過程中，物質與光發生兩次相互作用，並釋放出SFG信號。當兩束脈衝激光同時照射到同一樣品時，會產生頻率等於兩束入射光之和的光信號，這就是和頻光譜信號。該SFG信號的頻率等於兩個入射光頻率之和，所以叫做和頻光譜（Sum Frequency Generation, SFG）。當兩個入射光的頻率相同時，就是一種特殊情況，叫做倍頻（Second Harmonic Generation, SHG）——其中倍頻因為原理更簡單，儀器搭建更容易，廣受生物成像領域的喜愛。
Esig=χijk(2)E1E2 ，其中E表示電磁場。而對於一個具有中心對稱性的樣品，當兩束入射光電磁場符號改變時，信號電磁場符號也應該改變。
因此只有具有非對稱中心的樣品才會給出和頻光譜信號。這樣的具有非對稱中心的樣品包括表面/界面，以及具有非對稱中心的生物樣品和自組裝結構等。當這兩束光中有一束是紅外光時，這個過程被稱作和頻振動光譜，可以給出處於非對稱中心環境的化學鍵振動光譜。
比如對於冰表面的那層水膜，假如使用一般的紅外光譜或者拉曼光譜進行測量的話，那麼那層水膜的信號會完全被冰的信號所掩蓋——畢竟這層水膜太薄了。但是在和頻光譜中，由於冰是Ih點群的，具有中心對稱性，因此體相冰的SFG信號為零。那麼此時就可以觀測到較強的界面信號了。
通過測量了-28℃時冰的SFG信號、-3℃時冰的SFG信號以及-3℃的過冷水信號，科學家們發現-3℃時的冰的SFG信號與-3℃的過冷水信號非常接近，因此在-3℃的冰表面有一層水膜。之後通過峰擬合進一步計算得到了-3℃時的冰表面有約4層水分子。
-3℃冰的SFG信號與-3℃過冷水的SFG非常相似，而與-28℃冰的SFG信號相差較遠
而我則在和頻光譜顯微鏡方面有一些成果。我和導師Wei Xiong搭建了世界上第一台瞬態和頻振動光譜顯微鏡（Transient Vibrational Sum Frequency Generation Microscope）和世界上第一台全共線式外差法和頻振動光譜顯微鏡（Fully Collinear Heterodyne Vibrational Sum Frequency Generation Microscope），文章分別發表於PNAS和ACS Photonics上。
目前和頻光譜技術已經被廣泛用於各種軟物質和分子自組裝領域的表徵，實現了一個又一個的成果。
儘管我覺得目前來說和頻光譜技術還不夠成熟，獲得諾貝爾獎的幾率不是特別大，但是我相信它在未來必定會蓬勃發展。
