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首次证明空腔水固有的结合力
水无处不在——它覆盖了地球的大部分，在人体中循环，甚至在最小的分子裂缝中也存在。然而，如果水不能自由流动，而是被封闭在这样的结构中，会发生什么呢？卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 和不来梅建筑大学的研究人员首次证明 [...]
来源:Scientific Inquirer水无处不在——它覆盖了地球的大部分，在人体中循环，甚至在最小的分子裂缝中也存在。然而，如果水不能自由流动，而是被封闭在这样的结构中，会发生什么呢？卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 和不来梅建筑大学的研究人员首次证明，封闭的水可以影响其周围环境并有利于分子之间的结合。这一发现可能为药物和新材料的设计开辟新途径。研究人员在《Angewandte Chemie》杂志国际版上报告了他们的发现。 （DOI：10.1002/ani.202505713）
DOI: 10.1002/ani.202505713地球上的部分水存在于微小的角落和缝隙中——封闭在分子空腔中，例如蛋白质结合位点或合成受体。迄今为止，这种水在其他分子存在的情况下是否表现出中性或对结合过程有影响一直是一个有争议的问题。 “通常情况下，水分子之间的相互作用最为强烈。然而，实验获得的数据表明，水在如此狭窄的空腔中表现得异常，”卡尔斯鲁厄理工学院纳米技术研究所的 Frank Biedermann 博士说。 “我们现在可以为这些观察提供理论基础，并证明分子腔中的水被能量激活。”
研究人员将这种状态称为“高能”——不是因为水会发光或冒泡，而是因为它比普通水处于更高的能量状态。事实是，高能水的行为就像人在拥挤的电梯里一样：一旦门打开，他们就会挤出来。类似地，如果另一个分子进入，高能水就会迫使其离开空腔，并将“新来者”推到空位。因此，水的能量有利于新分子和分子空腔之间的结合。