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考慮到水在地球上如此普遍，您可能會認為科學家已經完全瞭解了這種物質。但似乎在分子水平上，水仍然有一些令人驚訝的地方。在今天發表在《自然》雜誌上的一份報告中，研究人員揭示了對近距離單個水分子行為的新見解。
科學家們設計了一種虛擬碳奈米管——一種由碳原子組成的微型管狀物——直徑僅為 8.1 埃。透過計算機模擬，他們研究了將該管放入水池中的效果。由於碳管具有強烈的疏水性，或者說憎水性，研究人員原本預計水不會進入管內。然而，他們觀察到水分子有序鏈自發且連續地填充了管。研究人員報告稱，平均每納秒有 17 個水分子穿過該管，並且水鏈很少斷裂。他們認為，這種令人驚訝的行為的推動力來自於管內緊密的氫鍵網路，這使得周圍溶液中的密度波動能夠以脈衝形式將分子水鏈推入管中。
“我們得出結論，與直覺相反，疏水通道可能具有顯著的水佔據率，儘管與本體流體相比，氫鍵數量有所減少，”作者寫道。該研究的合著者、緬因大學的賈延德蘭·拉賽亞表示，這些發現對於理解水透過生物通道和膜的傳導機制具有重要意義。他說，該模擬提供了超越傳統結構生物學靜態影像的動態資訊。