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自從Eyring和Polanyi在20世紀30年代提出化學反應過渡態理論以來，化學動力學研究取得了多個里程碑式的進展，并多次獲得諾貝爾化學獎。

楊學明開發了新一代高分辨率和高靈敏度的交叉分子束科學儀器，在基元化學反應動力學研究領域，尤其是化學反應共振態、化學反應中的幾何相位效應以及量子干涉等方面的研究取得了重大突破。他發展了量子態分辨的后向散射譜學技術，通過高分辨的散射實驗與精確理論研究相結合，揭示了多類化學反應共振現象，大力推動了在量子水平上化學反應過渡態的研究。此外，他還發展了高分辨的交叉分子束反應成像技術，首次在實驗上發現了化學反應中的幾何相位效應以及自旋-軌道共振分波之間的量子干涉現象。

楊學明的科學研究和他研發的新一代分子束科學儀器為反應動力學領域進一步理解化學反應的量子特性提供了強有力的工具，他的新發現將化學動力學領域拓展到了前所未有的深度和廣度。

“未來科學大獎”設立于2016年，由科學家和企業家群體共同發起。2016年至今，未來科學大獎共評選出27位獲獎者，他們均是來自生命科學、物理、化學、數學、計算機等基礎和應用研究領域極具成就的科學家，做出了原創性且產生了巨大國際影響的研究工作。