手征对称性是物理学等自然科学中的一个重要现象。原子核的手征对称性由 Frauendorf 和孟杰于 1997 年提出，其实验特征为手征双重带 [Nucl. Phys. A617 (1997) 131]。这一预言于 2001 年被实验证实 [Phys. Rev. Lett. 86 (2001) 971]。目前，手征对称性已成为原子核结构的研究热点之一，先后有 20 多个国家、约 100 多个研究团队参与研究。

       为了对原子核的手征对称性进行微观描述，并预言新的物理现象，团队基于绝热近似和固定组态约束方法，发展协变密度泛函理论，预言了原子核手征对称性破缺的多样性，其实验信号为在单个原子核中存在多对手征双重带，并将这一新现象命名为 Multiple chiral doublets，简称 MχD [Phys. Rev. C 73 (2006) 037303]。

       以美国圣母大学为主的实验合作组分别于 2008 和 2011 年在阿贡国家实验室进行两次实验，与团队合作，成功确认 Ce-133 中存在两对手征双重带，证实了 MχD 的理论预言 [Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 172504]。2016 年，孟杰领导一个国际合作组，不仅确认其中的 MχD 现象，而且发现了原子核中手征对称性和空间反射对称性联立自发破缺的证据。相关论文被遴选为封面文章 [Phys. Rev. Lett. 116 (2016) 112501]，并入选 2016 年度中国高等学校十大科技进展。