作为表观遗传信号,甲基化的胞嘧啶被证明在基因调控中具有重要作用,通常被称为“DNA的第五个碱基”。5-卤素胞苷是生物体内源性损伤产物之一,在核酸甲基化过程中表现出非常重要的生物学功能。然而,卤素取代对标准核苷激发态的影响并未引起太多关注。针对现有工作的不足,我们在这篇论文中研究了5-氟胞苷,5-氯胞苷和5-溴胞苷的激发态动力学。295 nm激发后形成了亚皮秒范围衰减的局域激发态,以及几皮秒到数十皮秒的分子内电荷转移态。我们的结果详尽地阐明了5-卤素胞苷中的激发态弛豫途径,为该类分子在后续的DNA或蛋白质体系中的应用提供了坚实的理论基础。接着我们将科研目光转向更大的分子体系——多聚物poly（C）。我们在胞嘧啶二聚以及多聚物中,通过改变激发波长观察到两个不同的非辐射衰减途径。第一条通道包括两个明亮的电子态（?）,第二条为较低能量的（?）态和尚未实验确定的长寿命态。最后,我们选取了d（GC）₉·d（GC）₉短链对其激发态动力学进行研究。结果表明,无论是常见的B型DNA,还是骨架结构独特的Z型DNA,吸收紫外光子后均展现出了相似的PCET光谱信息。这项结果不仅提供了关于两种DNA构型的激发态动力学信息,同时为进一步设计基于PCET的光催化物质提供全新的见解。