據物理學家（jiā）組織網7月11日（rì）（北京時間）報道，美國科學（xué）家首次研製出一種（zhǒng）人造分子，可用一（yī）束光改變其手性，這（zhè）種分子可應用於包括生物醫（yī）學研究（jiū）、國土安全和超高速通訊在內的太赫茲技術領域，相關研究（jiū）發表在《自然?通訊》雜誌上。

      手性分子是化學中結構上鏡像（xiàng）對稱而又不能完全重合的分（fèn）子。該類分子具有迥然不同的左手或右（yòu）手傾向，能用太赫茲（zī）電磁射線觀察、甚至改變（biàn）分（fèn）子的手性是科學家們孜（zī）孜（zī）以（yǐ）求的目標（biāo）。

      該研究的（de）領導者、勞（láo）倫斯伯克利國家實（shí）驗室材料科（kē）學分部的張翔（音譯（yì））表（biǎo）示：“我們能改變（biàn）天（tiān）然材料的手性，但改（gǎi）變過程緩慢同時也會改變材（cái）料的（de）結（jié）構，而我們新製造出的人造分子的手性卻能以光（guāng）速進行切換（huàn）。”

      張翔團（tuán）隊（duì）用由納米（mǐ）大小的金條經過加工製（zhì）成的太赫（hè）茲“超材料”，製造出了一種（zhǒng）精（jīng）巧的人造手性分子，接著將其同具有光活性的矽媒介結合，再使用一束外部光對該“超（chāo）分子”進行光致激發（fā），結果觀察到了以（yǐ）圓偏振發射太（tài）赫茲光的形式（shì）表現出來的手性變化。而且，這種光（guāng）致（zhì）激發也使科學家們能對這種手性切換和太赫茲（zī）光的圓偏振進行動態控製。張翔表示（shì）：“以前使用光（guāng）電刺激隻能打（dǎ）開或關閉（bì）‘超材料’的手性，但現（xiàn）在，我們能用光開關改變這種太赫茲‘超（chāo）分子’的手性。”

      張翔解釋（shì）道，新的“超分子”包含有（yǒu）一對手性相反的（de）三維超原子。他們在（zài）每個超原子內的（de）不（bú）同地（dì）方放置了一塊矽板。最終（zhōng），矽（guī）板（bǎn）破壞了鏡像（xiàng）對稱並讓超分子具有（yǒu）了手（shǒu）性。矽板也承擔了能在光致激發下改變（biàn）超分子手性的光電開關的功能。他表（biǎo）示：“我們的係統依賴於兩個手性不同的超原子的‘聯姻’，在特定頻率範圍內，其中一個超原子（zǐ）起（qǐ）作用，而另外一個不具有活性。如果設計合理，這兩（liǎng）個超原子會對同樣的外部刺激做出相反的反（fǎn）應，不活躍的超原子（zǐ）會開始起作用，而起作用的超（chāo）原子（zǐ）則會失（shī）去活性（xìng），這就使超（chāo）分子的手性發生（shēng）了變化。”

      太赫茲電磁射線也稱為T射線，位於（yú）分子振動的頻率範圍內，這使其成為理想的非侵（qīn）入式工具，可用來分析有機物和無機物的化學組成，改變超分子的手性並控製太赫茲光的圓偏振可被用於（yú）探測有毒易爆的化學品，或用於無線通訊以及高速數據處理（lǐ）係統中。因為包括DNA、RNA和蛋白質（zhì）在內的大多數生（shēng）物分子都（dōu）具有手性，新研究（jiū）也（yě）能（néng）讓醫學研究者和製藥人士受益。

      另（lìng）一名研究人員安托瓦妮特?泰勒表示（shì），他們的光（guāng）切換手性太赫茲超分子的設計原理並不局限於改變手性，也可用來動態地改變其他電磁屬性。

     總編輯圈點

      手性真是一種（zhǒng）奇妙的東西！人（rén）們（men）使用的藥物絕大多數具有手性，被稱為手性藥物。手性藥（yào）物的“鏡像”稱為它的對（duì）映體，兩者之間在藥力、毒性等方麵往往存在差別，有的甚至作（zuò）用相反。在自然界（jiè）的各（gè）個方麵，都廣泛地存在著許多（duō）對稱的概念：帶負電的電子與帶正電的反電子，磁場（chǎng）的南極和北極，以及化學中的分解和合成反應。對手性（xìng）的研究，在（zài）造就工業（yè）奇跡的同時，也啟發了我們對地球生命，甚至宇宙起源的重新認識。