美国太平洋西北国家实验室的王学斌团队通过结合阴离子光电子能谱和多参考态量化计算发现有机物分子可以等效于碱金属，自发地与卤素或类卤素发生鱼叉反应，形成电荷分离的配合物。

Michael Polanyi在1920年首次提出了鱼叉反应来描述一类常见的反应物之间在相对较长的距离内进行电子转移后形成离子对而相互吸引从而引发的反应。这种反应机理被认为是描述长程电子转移的经典原型，并因为长程电子转移在化学和生化领域起到的关键作用而被广泛研究。至今为止，只有碱金属被发现可以作为电子供体自发地触发鱼叉反应，而惰性气体原子或一些有机物分子只有先被激发后才能提供电子触发鱼叉反应。然而一种常见的有机物分子八甲基杯[4]吡咯（omC4P）却被发现可以像碱金属一样自发地与卤素发生鱼叉反应。

近期美国太平洋西北国家实验室的曹文锦和王学斌利用电喷雾（electrospray ionization）离子源结合阴离子光电子能谱（negative ion photoelectron spectroscopy NIPES）采集omC4P分子与不同卤素或类卤素离子(X^–)的配合物（omC4P·X^–）的光电子能谱（图1a），经过电子脱附从而检测中性的omC4P·X配合物的化学健及电子结构。作者发现对于不同的卤素或类卤素离子(X^– = F^–, Cl^–, Br^–, I^–, SCN^–), 复合物（omC4P·X^–）的光电子能谱在低电子结合能 （electron binding energy）区域非常相似（图1a）。这一 独特的光谱特征揭示了电子脱附发生在omC4P分子部位而不是X^–离子，从而形成基态的电荷分离的中性配合物omC4P⁺·X^– (图1b)。这些电荷分离的配合物的形成标志着omC4P分子与卤素原子/类卤素分子的反应经历了从omC4P分子到卤原子/类卤素分子的长程电子转移，也即发生了鱼叉反应。这一点也从多参考体系的量化计算中得到了验证：这些计算预测了电子转移随着omC4P与X相互靠近而发生（图1c），且发生电子转移时omC4P与X的距离与ΔE₀ （omC4P的电离能与X的电子亲合能之差）大致成反比，符合典型的鱼叉反应的特征。

这项研究第一次指出常见的有机物分子可以自发同卤素/类卤素发生长程电子转移的鱼叉反应，加深了对鱼叉反应机理的认识，扩展了鱼叉反应的应用范围。鉴于类似的有机物分子在化学合成和生化过程中的广泛存在，它们能够像碱金属一样触发电子转移反应的这一发现，为更好地理解复杂化学反应中的电子转移和离子键形成等过程提供了新的机理和思路。