據物理學家組（zǔ）織網8月27日（北京時間）報道，美（měi）國（guó）加州（zhōu）理工學院科學家領導的科研（yán）團（tuán）隊，研製成功首個能測量單個生物分子質（zhì）量的（de）納米機械裝置。研究人員稱，這項新技術可在未（wèi）來幫助醫生診斷疾病，支持生物學家探查細胞的分子（zǐ）機製等（děng）。相關研（yán）究報告發表在同日出版（bǎn）的《自然（rán）?納米技術》雜誌網絡版（bǎn）上。

      這款裝置僅有幾微米大，由與橋梁相似的（de）振動結（jié）構組成。當一個粒子（zǐ）或分子降落在橋麵時，它的質量會改變振蕩頻率，從而可顯示出其（qí）質量。

      新儀器基於能測量單個粒子質量的納（nà）米機電係統（NEMS）共（gòng）振器，但此前的設備並不能確定粒子的著陸點（diǎn），因此科研人（rén）員需要測量大約500個相同粒子（zǐ）才（cái）能最終確認單個粒（lì）子的質量。使（shǐ）用利用改進後的新儀器，科學家隻需（xū）測量一個粒子。“這一關鍵（jiàn）性進展允許我們可以對單個分子進行稱重。”該（gāi）校應用物理和生物工程係教授邁（mài）克爾?若科斯說。

      研究團隊首先分（fèn）析了粒子如何能改變橋梁的振動（dòng）頻率。所有的振蕩運動都由所謂的振動模（mó）式組（zǔ）成。如果橋梁（liáng）僅以（yǐ）第一種模式振蕩，其將從一邊振動（dòng）至另一邊，而中間的部分振動最為明顯。第二（èr）種振動模式處（chù）於較高的（de）頻率，這意味著橋梁的一半會沿一（yī）個方向移動，另一半則會沿相反方向運動，形成S形的（de）振蕩（dàng）波（bō），貫穿整個橋梁。同（tóng）時，其還具有第三模式和第四模式等。無論橋梁何時振蕩，它的運動都可被（bèi）看作是這些振動模式的組合（hé）。研（yán）究人員發現，通過觀察當粒子降落時第一、二種（zhǒng）模式如何（hé）改變振（zhèn）動頻率，就能確定粒子的質量和位置。

      現有質譜儀對於蛋白質或病毒等大質量（liàng）分子（zǐ）無法有（yǒu）效且精確地進行測（cè）重，而（ér）新（xīn）裝置針（zhēn）對大分子也能良好工作，還能擴（kuò）展現有設備功能，開發新一（yī）代質（zhì）譜儀（yí），測量更多種物質的質量。此外，新裝置（zhì）采用標準半導體製造技術，便於大量生產，成本也較為低廉（lián）。未（wèi）來，新設備能被用於監測病患的免疫係統或是診（zhěn）斷免疫性疾病，同時還有望幫助生物學家了解細胞的（de）分子機製。如通過對細胞內的每個蛋白質進行多次稱重，科學家能夠更清晰地知曉蛋白質在特定時刻的動態細節。（記者 張巍巍）

    總編輯圈點

     這又是一個（gè）技術進步為科學研究提供進步基石的例子。隨著（zhe）生命科學的研（yán）究對象越來越小，能在更加微觀層麵揭示研究對象屬性的儀器成為生命科學取得新進展的必要條件。半導體微電（diàn）子加（jiā）工工藝的發展，使這種儀器的研製成為可能。它不僅（jǐn）測量方法更簡單、精度更高（gāo），而（ér）且製造工藝成熟、成本低廉，應用前景看好。從這種意義上看（kàn），美國科學家的最新發現的意（yì）義（yì），不僅僅是人類曆史上首次利用納米機械裝置對生物分子進行稱重，也標誌著單個分子質量測量技術向生物醫藥領域的應用邁出了直接一步。