自飛秒激光問世以來，基于泵浦-探測範式的超快激光光譜學實驗方法，極大地推動了人們對非平衡态分子動力學的理解。但是由于超快激光光譜學主要探測電子動力學，人們對飛秒尺度下的分子結構演化動力學一直缺乏有效的觀測手段。“分子電影”指在原子級時空尺度上對分子結構演化的觀測，是從原子層面理解非平衡态化學、物理過程的重要手段，在這一領域兆電子伏超快電子衍射（MeV-UED）是實現分子電影的一種新型科學儀器，在本報告中我将介紹利用MeV-UED實現氣相、液相分子電影方向的發展曆程與最新突破，利用MeV-UED，我們成功實現了:1. CF3I分子中原子核波包在錐形交叉處的量子分裂的直接觀測；2.吡啶第一激發态内轉換過程中原子核與價電子自由度的同時觀測；3. 1,3-環己二烯分子激發态開環反應的高清電影；4.液态水非平衡态下的氫鍵收縮的直接觀測。