良好化學

理查德·費曼 (Richard Feynman) 曾經開玩笑說：“所有理論化學實際上都是物理學，所有理論化學家都知道這一點。” 對於化學家來說，從一位著名物理學家的口中說出這樣的話，可能並不那麼好笑。但費曼說得有道理：化學，即原子物質的研究（或許也是所有重要物質的研究，一些理論家可能會說），幾乎與其他所有科學學科都有重疊。

因此，當一群化學家聚集在一起時——就像上週在華盛頓特區舉行的美國化學學會 (ACS) 年會一樣——就會湧現出許多有趣的見解、發現和新興技術，涵蓋廣泛的興趣領域。報告可能包括從更有效的藥物和更小的電路到更安全的食品和更清潔的汽車——從深刻的理論到實際的應用。

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最新的 ACS 會議也不例外。來自世界各地的研究人員展示了 5,500 多篇論文。在醫學領域，科羅拉多大學的科學家描述了一種油灰狀的可生物降解聚合物，可以幫助斷骨重新連線，最大限度地減少移除金屬板和鋼釘的侵入性手術的需要。

來自南開大學的中國化學家揭示了阿爾茨海默病和克雅氏病（人類的瘋牛病）的蛋白質斑塊可能共有的分子機制。其他人則描述了流行的膳食補充劑 CLA 的首次人體研究，以及 聚合物增強阿司匹林 的動物研究。

塑膠的儲存是另一個重要主題。史密森尼學會的化學家解釋說，館長們現在用於清潔古代大師作品的許多技術實際上會削弱油漆中的聚合物，為進一步退化鋪平道路。丹麥國家博物館的一位研究人員警告說，要警惕用聚氯乙烯 (PVC) 製成的舊玩具。研究結果表明，舊的芭比娃娃等可能會擾亂兒童的激素髮育。

從可以容納更多氣體的蘇打水瓶和保持食物更新鮮的保鮮膜，到限制 汽車汙染 的聚合物和防止 金屬生鏽 的塗層，研究發現還在繼續。以下摘要提供了一些快速亮點。

超過一半的美國人被認為是超重或肥胖。因此，他們中的許多人面臨患 2 型或成人發病型糖尿病的風險。事實上，上週發表在《糖尿病護理》(Diabetes Care) 雜誌上的一項研究指出，每超重一磅，患糖尿病的風險就會增加 4%。但根據美國化學學會 (ACS) 的幾份報告，共軛亞油酸 (CLA)——一種流行的營養補充劑——提供了一線希望：初步結果表明，這種天然存在的脂肪酸（下圖）可能有助於控制體重和脂肪，保持瘦肌肉質量，並對抗糖尿病。

在挪威進行的一項研究中，在 60 名超重受試者中，那些給予 CLA 但不允許節食的人體重減輕了“統計學意義上的顯著”量。首席研究員奧拉·古德蒙森 (Ola Gudmundsen) 表示，平均體重減輕相當於一個 160 磅的人在 12 周內減輕了兩到三磅。儘管研究小組不能確定 CLA 導致了體重減輕，但這正是該研究的暗示。

在威斯康星大學進行的為期六個月的第二項研究中，80 名超重參與者進行了節食和鍛鍊，結果，大多數人體重減輕了。然而，一旦他們停止了這種方案，許多人又重新增加了體重。然而，那些服用 CLA 的人，體重增加的比例是 50% 脂肪對 50% 肌肉，而不是那些沒有服用 CLA 的人典型的 75% 脂肪對 25% 肌肉的比例。該研究的主要研究人員之一邁克爾·帕裡扎 (Michael Pariza) 表示，這些結果表明，CLA 可能有助於體重管理。他補充說，CLA 使人們更容易堅持節食。

第三項研究試圖確定 CLA 對抗糖尿病的功效。在普渡大學進行的為期八週的臨床試驗中，64% 服用 CLA 的受試者的胰島素水平有所改善。對於數百萬患有 2 型糖尿病的美國人，團隊成員瑪莎·貝魯裡 (Martha Belury) 指出，將 CLA 與藥物結合使用可能有助於減輕長期用藥的成本和副作用。

我們都知道汽車是造成汙染的主要罪魁禍首。更糟糕的是，用於減少汽車有害排放的催化轉化器也可能產生大量的氨氣（右圖）。加州大學伯克利分校的羅伯特·哈雷 (Robert Harley) 和他的同事透過分析在八天的時間裡透過加州一條高速公路隧道的 60,000 輛汽車的排放物，確定普通汽車每行駛 100 英里大約釋放一茶匙氨氣。哈雷解釋說，催化轉化器可能會過度還原發動機尾氣中的氮氧化物，在這種情況下，會形成氨氣並透過車輛的排氣管釋放出來。

好訊息是，弗吉尼亞州蓋恩斯維爾市通用技術應用公司 (General Technology Applications) 的研究人員開發出一種汽油新增劑，他們聲稱該新增劑可以提高馬力和里程數，同時減少有害排放。目前使用的新增劑採用含氧化合物的形式，這些化合物補充了燃料燃燒可用的氧氣量。與這些含氧化合物不同，新型新增劑聚異丁烯是一種聚合物，它改變了汽油的物理性質，使其能夠更有效地燃燒。研究人員正在美國和國外對聚異丁烯進行現場測試。

自 1890 年代發明以來，阿司匹林已成為世界上使用最廣泛的藥物。然而，儘管它在緩解發燒和炎症方面非常有效，但阿司匹林的活性成分——水楊酸（左圖）——對胃壁有刺激性，長期使用有時會導致出血和胃潰瘍。現在，一種由聚合物（塑膠的組成部分）製成的新型阿司匹林可以避免這種不受歡迎的副作用。

在這種新型形態中，阿司匹林分子像一串珍珠一樣排列成柔性鏈或聚合物。與普通阿司匹林不同，普通阿司匹林一旦進入胃部的腐蝕性環境就會分解並釋放水楊酸，而新藥（被稱為聚阿司匹林 (PolyAspirin)）的結構使其能夠完整地穿過胃酸，而是在到達腸道時分解，在那裡它被吸收並更有效地輸送到目標部位。

隨著阿司匹林的新用途不斷湧現（例如，預防心臟病發作和中風），消除其缺點變得更加迫切。聚阿司匹林可能具有額外的優勢：給予該藥物的小鼠的新骨生長比對照組多 37%，這表明該藥物也可能有助於治療牙齦疾病或促進髖關節置換術後的癒合等。聚阿司匹林的人體臨床試驗預計將在兩年內開始，無疑將受到熱切期待。

儘管鐵鏽在古董花園傢俱上顯得很有魅力，但對於大多數金屬結構來說，鐵鏽是致命的敵人。但德國公司 Ormecon Chemie GmbH 開發的一種塑膠塗層有望保護橋樑、汽車和其他有生鏽風險的物體，使其壽命延長 10 倍。

油漆或鋅等傳統塗層可以透過充當環境的物理屏障來防止生鏽。然而，這些都是短期的解決方案，會隨著時間的推移而磨損。新型塗層聚苯胺干預導致生鏽的氧化過程。聚苯胺不是金屬直接將電子提供給氧氣（從而形成削弱結構的雜質），而是接受電子，然後將其提供給氧氣。這種反應產生一層純氧化鐵，可防止腐蝕。現場測試表明，聚苯胺在防止生鏽方面的效果是鋅的三到十倍。此外，聚苯胺與鋅不同，它不是重金屬，如果處理不當，可能會對人類健康造成危害。新型塗層已在亞洲和歐洲使用。