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加快打造原始創(chuàng)新策源地,，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn),。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿,、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求,、面向人民生命健康,，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地,，率先建成國家高水平科技智庫,，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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分子在光“牽線”下實現(xiàn)特殊配對

2024-12-31 科技日報張佳欣

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意大利博洛尼亞大學(xué)團(tuán)隊借助光的力量完成了一項有趣的研究。他們成功地把絲狀偶氮苯分子插入環(huán)糊精分子的空心中,，形成了一種分子特殊配對,。這種組合在自然狀態(tài)下是無法實現(xiàn)的,，但在光的“牽線搭橋”下變成了可能。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期《化學(xué)》雜志,。

團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),，向水溶液中施加光能，可以讓分子排列偏離自然狀態(tài)下的“最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”,，從而生成新型分子組合。這種現(xiàn)象在生物體中很常見,，但在人工分子中卻少有研究,。

此次實驗中使用了兩種主要分子，即環(huán)糊精和偶氮苯,。環(huán)糊精的中間有空心分子，外形像一個倒扣的圓錐,。偶氮苯則是一個可以在光的作用下改變形狀的分子,。

通常情況下，這兩種分子在水里相遇時,，偶氮苯會插進(jìn)環(huán)糊精的空心里，形成兩種可能的配對方式,，即復(fù)合物A和復(fù)合物B,。

復(fù)合物A比復(fù)合物B更穩(wěn)定,，但復(fù)合物B形成得更快。在沒有光的情況下,，溶液最終只會形成穩(wěn)定的復(fù)合物A,。但當(dāng)用光照射時，偶氮苯分子會改變形狀,，使復(fù)合物解離并重新組裝,。也就是說，復(fù)合物A和復(fù)合物B會不斷地“分手”再配對,。由于復(fù)合物B形成得更快,，持續(xù)光照下,，溶液中主要是復(fù)合物B。一旦停止光照,，偶氮苯分子會恢復(fù)原狀,，溶液最終又回到只含復(fù)合物A的狀態(tài)。

這種用光操控分子自組裝的方法為人工系統(tǒng)模擬生物體內(nèi)的動態(tài)過程提供了新思路,。實驗表明，光不僅是一種清潔,、可持續(xù)的能源,，還能夠通過簡單的方式，改變分子的排列和反應(yīng)機(jī)制,。

這一技術(shù)有望在智能藥物、動態(tài)材料,、納米馬達(dá)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，甚至有望開發(fā)出對外界刺激有反應(yīng)的智能材料,。

意大利博洛尼亞大學(xué)團(tuán)隊借助光的力量完成了一項有趣的研究。他們成功地把絲狀偶氮苯分子插入環(huán)糊精分子的空心中,，形成了一種分子特殊配對,。這種組合在自然狀態(tài)下是無法實現(xiàn)的，但在光的“牽線搭橋”下變成了可能,。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期《化學(xué)》雜志。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),，向水溶液中施加光能,，可以讓分子排列偏離自然狀態(tài)下的“最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”，從而生成新型分子組合,。這種現(xiàn)象在生物體中很常見，但在人工分子中卻少有研究,。此次實驗中使用了兩種主要分子,，即環(huán)糊精和偶氮苯,。環(huán)糊精的中間有空心分子，外形像一個倒扣的圓錐,。偶氮苯則是一個可以在光的作用下改變形狀的分子。通常情況下,，這兩種分子在水里相遇時,，偶氮苯會插進(jìn)環(huán)糊精的空心里，形成兩種可能的配對方式,，即復(fù)合物A和復(fù)合物B,。復(fù)合物A比復(fù)合物B更穩(wěn)定，但復(fù)合物B形成得更快,。在沒有光的情況下,，溶液最終只會形成穩(wěn)定的復(fù)合物A。但當(dāng)用光照射時,，偶氮苯分子會改變形狀,，使復(fù)合物解離并重新組裝。也就是說,，復(fù)合物A和復(fù)合物B會不斷地“分手”再配對,。由于復(fù)合物B形成得更快，持續(xù)光照下,，溶液中主要是復(fù)合物B,。一旦停止光照，偶氮苯分子會恢復(fù)原狀,，溶液最終又回到只含復(fù)合物A的狀態(tài),。這種用光操控分子自組裝的方法為人工系統(tǒng)模擬生物體內(nèi)的動態(tài)過程提供了新思路。實驗表明,，光不僅是一種清潔,、可持續(xù)的能源,，還能夠通過簡單的方式，改變分子的排列和反應(yīng)機(jī)制,。這一技術(shù)有望在智能藥物,、動態(tài)材料、納米馬達(dá)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,，甚至有望開發(fā)出對外界刺激有反應(yīng)的智能材料。

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