良好化学

理查德·费曼 (Richard Feynman) 曾经开玩笑说：“所有理论化学实际上都是物理学，所有理论化学家都知道这一点。” 对于化学家来说，从一位著名物理学家的口中说出这样的话，可能并不那么好笑。但费曼说得有道理：化学，即原子物质的研究（或许也是所有重要物质的研究，一些理论家可能会说），几乎与其他所有科学学科都有重叠。

因此，当一群化学家聚集在一起时——就像上周在华盛顿特区举行的美国化学学会 (ACS) 年会一样——就会涌现出许多有趣的见解、发现和新兴技术，涵盖广泛的兴趣领域。报告可能包括从更有效的药物和更小的电路到更安全的食品和更清洁的汽车——从深刻的理论到实际的应用。

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最新的 ACS 会议也不例外。来自世界各地的研究人员展示了 5,500 多篇论文。在医学领域，科罗拉多大学的科学家描述了一种油灰状的可生物降解聚合物，可以帮助断骨重新连接，最大限度地减少移除金属板和钢钉的侵入性手术的需要。

来自南开大学的中国化学家揭示了阿尔茨海默病和克雅氏病（人类的疯牛病）的蛋白质斑块可能共有的分子机制。其他人则描述了流行的膳食补充剂 CLA 的首次人体研究，以及 聚合物增强阿司匹林 的动物研究。

塑料的保存是另一个重要主题。史密森尼学会的化学家解释说，馆长们现在用于清洁古代大师作品的许多技术实际上会削弱油漆中的聚合物，为进一步退化铺平道路。丹麦国家博物馆的一位研究人员警告说，要警惕用聚氯乙烯 (PVC) 制成的旧玩具。研究结果表明，旧的芭比娃娃等可能会扰乱儿童的激素发育。

从可以容纳更多气体的苏打水瓶和保持食物更新鲜的保鲜膜，到限制 汽车污染 的聚合物和防止 金属生锈 的涂层，研究发现还在继续。以下摘要提供了一些快速亮点。

超过一半的美国人被认为是超重或肥胖。因此，他们中的许多人面临患 2 型或成人发病型糖尿病的风险。事实上，上周发表在《糖尿病护理》(Diabetes Care) 杂志上的一项研究指出，每超重一磅，患糖尿病的风险就会增加 4%。但根据美国化学学会 (ACS) 的几份报告，共轭亚油酸 (CLA)——一种流行的营养补充剂——提供了一线希望：初步结果表明，这种天然存在的脂肪酸（下图）可能有助于控制体重和脂肪，保持瘦肌肉质量，并对抗糖尿病。

在挪威进行的一项研究中，在 60 名超重受试者中，那些给予 CLA 但不允许节食的人体重减轻了“统计学意义上的显著”量。首席研究员奥拉·古德蒙森 (Ola Gudmundsen) 表示，平均体重减轻相当于一个 160 磅的人在 12 周内减轻了两到三磅。尽管研究小组不能确定 CLA 导致了体重减轻，但这正是该研究的暗示。

在威斯康星大学进行的为期六个月的第二项研究中，80 名超重参与者进行了节食和锻炼，结果，大多数人体重减轻了。然而，一旦他们停止了这种方案，许多人又重新增加了体重。然而，那些服用 CLA 的人，体重增加的比例是 50% 脂肪对 50% 肌肉，而不是那些没有服用 CLA 的人典型的 75% 脂肪对 25% 肌肉的比例。该研究的主要研究人员之一迈克尔·帕里扎 (Michael Pariza) 表示，这些结果表明，CLA 可能有助于体重管理。他补充说，CLA 使人们更容易坚持节食。

第三项研究试图确定 CLA 对抗糖尿病的功效。在普渡大学进行的为期八周的临床试验中，64% 服用 CLA 的受试者的胰岛素水平有所改善。对于数百万患有 2 型糖尿病的美国人，团队成员玛莎·贝鲁里 (Martha Belury) 指出，将 CLA 与药物结合使用可能有助于减轻长期用药的成本和副作用。

我们都知道汽车是造成污染的主要罪魁祸首。更糟糕的是，用于减少汽车有害排放的催化转化器也可能产生大量的氨气（右图）。加州大学伯克利分校的罗伯特·哈雷 (Robert Harley) 和他的同事通过分析在八天的时间里通过加州一条高速公路隧道的 60,000 辆汽车的排放物，确定普通汽车每行驶 100 英里大约释放一茶匙氨气。哈雷解释说，催化转化器可能会过度还原发动机尾气中的氮氧化物，在这种情况下，会形成氨气并通过车辆的排气管释放出来。

好消息是，弗吉尼亚州盖恩斯维尔市通用技术应用公司 (General Technology Applications) 的研究人员开发出一种汽油添加剂，他们声称该添加剂可以提高马力和里程数，同时减少有害排放。目前使用的添加剂采用含氧化合物的形式，这些化合物补充了燃料燃烧可用的氧气量。与这些含氧化合物不同，新型添加剂聚异丁烯是一种聚合物，它改变了汽油的物理性质，使其能够更有效地燃烧。研究人员正在美国和国外对聚异丁烯进行现场测试。

自 1890 年代发明以来，阿司匹林已成为世界上使用最广泛的药物。然而，尽管它在缓解发烧和炎症方面非常有效，但阿司匹林的活性成分——水杨酸（左图）——对胃壁有刺激性，长期使用有时会导致出血和胃溃疡。现在，一种由聚合物（塑料的组成部分）制成的新型阿司匹林可以避免这种不受欢迎的副作用。

在这种新型形态中，阿司匹林分子像一串珍珠一样排列成柔性链或聚合物。与普通阿司匹林不同，普通阿司匹林一旦进入胃部的腐蚀性环境就会分解并释放水杨酸，而新药（被称为聚阿司匹林 (PolyAspirin)）的结构使其能够完整地穿过胃酸，而是在到达肠道时分解，在那里它被吸收并更有效地输送到目标部位。

随着阿司匹林的新用途不断涌现（例如，预防心脏病发作和中风），消除其缺点变得更加迫切。聚阿司匹林可能具有额外的优势：给予该药物的小鼠的新骨生长比对照组多 37%，这表明该药物也可能有助于治疗牙龈疾病或促进髋关节置换术后的愈合等。聚阿司匹林的人体临床试验预计将在两年内开始，无疑将受到热切期待。

尽管铁锈在古董花园家具上显得很有魅力，但对于大多数金属结构来说，铁锈是致命的敌人。但德国公司 Ormecon Chemie GmbH 开发的一种塑料涂层有望保护桥梁、汽车和其他有生锈风险的物体，使其寿命延长 10 倍。

油漆或锌等传统涂层可以通过充当环境的物理屏障来防止生锈。然而，这些都是短期的解决方案，会随着时间的推移而磨损。新型涂层聚苯胺干预导致生锈的氧化过程。聚苯胺不是金属直接将电子提供给氧气（从而形成削弱结构的杂质），而是接受电子，然后将其提供给氧气。这种反应产生一层纯氧化铁，可防止腐蚀。现场测试表明，聚苯胺在防止生锈方面的效果是锌的三到十倍。此外，聚苯胺与锌不同，它不是重金属，如果处理不当，可能会对人类健康造成危害。新型涂层已在亚洲和欧洲使用。