位于旧金山的斯坦福大学近日传出信息，其参与领导的研究项目成功记录了氨分子内氢原子的快速运动。据悉，该研究利用高能（兆电子伏MeV）电子的优势来研究氢原子和质子的转移。
　　物理学视角的世界中，质子转移驱动着生物学和化学中的无数反应，其中，线粒体是细胞的动力源，而质子泵对线粒体至关重要。因此，准确了解其结构在这些反应过程中如何演变非常必要。不过，质子转移发生在几飞秒内，速度极快。
　　一般而言，想要捕捉质子转移，可以向分子发射X射线，再利用射线研究分子演化过程中的结构。遗憾的是，X射线仅与电子相互作用，而不与原子核相互作用，因此它不是最灵敏的方法。
　　为此，研究团队尝试采用超快电子衍射相机来完成这一观测。他们利用紫外线照射氨气，解离或破坏其中一个氢氮键，然后发射一束电子穿过它并拍摄衍射电子。
　　这一过程中，团队不仅拍摄到氢与氮核分离的信号，还抓拍到分子结构的相关变化。更重要的是，散射的电子以不同的角度射出，因此它们可分离两个信号。
　　研究人员表示，在一个实验中同时拥有对电子敏感和对原子核敏感的双重能力，非常难得而且非常有用。如果能看到原子解离时最初发生了什么，人们就能回答有关解离反应是如何发生的问题。
　　令人欣喜的是，已经获得的这些信息让科学家越来越接近质子转移之谜的答案，有助于回答化学和生物学中更多的问题。这一成果还将对结构生物学产生重要影响，因为当前的X射线晶体学和冷冻电子显微镜等传统方法很难“看到”质子。
（文章来源：解放日报）