关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
借助聚焦激光，罗切斯特大学的研究人员找到了一种评估单个分子轴向排列的方法。他们的发现发表在本周的《物理评论快报》上，可能促成更高效的太阳能设备，甚至更好地理解体内蛋白质的折叠方式。
所有分子都有一条轴，能量会沿着这条轴被吸收和释放。因此，两个排列良好的分子比两个未排列的分子更容易交换能量，也更容易发生反应。然而，为了确定分子是否排列，研究人员必须使用一种特殊的激光对它们进行成像。普通光在单个平面内振动——可以这么说，是二维的。为了扫描分子，该团队将普通激光转换为径向偏振光，这种光在多个平面向外辐射振动。这种光束使研究人员能够创建一个微小的三维电场，并从所有可能的角度扫描分子。当光束与分子的轴对齐时，分子吸收了光束的能量并发出明显的荧光爆发。
这项发现可能具有广泛的应用。如果未来科学家能够弄清楚如何操纵分子的方向，他们就可以例如优化太阳能电池板，以最有效地吸收太阳能。这项技术也应该帮助研究人员更好地理解某些生化过程。“通过对某些分子的偶极矩运动进行成像，我们可以准确地了解某些化学反应是如何发生的，”罗切斯特大学的卢卡斯·诺沃特尼说。事实上，他的团队的工作已经表明，分子轴的排列可以作为标记来追踪分子运动，例如蛋白质的折叠。“体内细胞通过位于细胞膜中的蛋白质进行通讯，”诺沃特尼解释说。“在信息交换过程中，蛋白质的形状会发生变化。通过将分子标记物附着到蛋白质上并监测它们的方向和位置，我们应该能够更好地理解细胞之间的通讯。”