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考虑到水在地球上如此普遍，您可能会认为科学家已经完全了解了这种物质。但似乎在分子水平上，水仍然有一些令人惊讶的地方。在今天发表在《自然》杂志上的一份报告中，研究人员揭示了对近距离单个水分子行为的新见解。
科学家们设计了一种虚拟碳纳米管——一种由碳原子组成的微型管状物——直径仅为 8.1 埃。通过计算机模拟，他们研究了将该管放入水池中的效果。由于碳管具有强烈的疏水性，或者说憎水性，研究人员原本预计水不会进入管内。然而，他们观察到水分子有序链自发且连续地填充了管。研究人员报告称，平均每纳秒有 17 个水分子穿过该管，并且水链很少断裂。他们认为，这种令人惊讶的行为的推动力来自于管内紧密的氢键网络，这使得周围溶液中的密度波动能够以脉冲形式将分子水链推入管中。
“我们得出结论，与直觉相反，疏水通道可能具有显着的水占据率，尽管与本体流体相比，氢键数量有所减少，”作者写道。该研究的合著者、缅因大学的贾延德兰·拉赛亚表示，这些发现对于理解水通过生物通道和膜的传导机制具有重要意义。他说，该模拟提供了超越传统结构生物学静态图像的动态信息。