基础科学研究所 信用:CC0公共领域 史蒂夫·格兰尼克，IBS软物质和生命物质中心主任
高级研究员王欢和5名跨学科的同事在7月31日出版的《科学》杂志上报告说，常见的化学反应通过向周围的溶剂中发送长程波纹来加速布朗扩散聚变
这些发现违反了化学的一个中心法则，即分子扩散和化学反应是不相关的
格兰尼克说，观察到分子被化学反应激发是“新的和未知的”
“当一种物质通过断裂和形成键转变成另一种物质时，这实际上使分子移动得更快
这就好像化学反应自然地自我搅拌
" “目前，自然在制造分子机器方面做得很好，但是在自然界，科学家们还没有很好地理解如何设计这种特性，”王说
“除了对了解世界的好奇之外，我们希望这实际上能有助于指导我们思考如何将化学能转化为液体中的分子运动、纳米机器人、精密医学和绿色材料合成
" 化学反应产生的意想不到的波动，特别是当被催化时(被自身未被消耗的物质加速)，会远距离传播
对于化学家和物理学家来说，这项工作挑战了教科书上的观点，即分子运动和化学反应是解耦的，反应只影响附近的区域
对于工程师来说，这项工作展示了一种在真正的分子水平上设计纳米马达的强大新方法
研究人员筛选了15种有机化学反应，研究在有机化学、制药和材料工业中广泛应用的化学反应
例如，“点击”反应有助于组装用于筛选的生物医学化合物库，而格拉布反应用于塑料制造
他们的经济影响是巨大的
估计表明，大部分生产的产品在其生产过程中都需要催化
王热情地说:“现在，我们就像一个婴儿迈出了她的第一步，有这么多令人兴奋的机会来成长这个婴儿
" 在设计他们的研究时，研究人员注意到运动可以由生命系统中普遍存在的酶和其他分子马达提供动力，从而受到了生物启发
博士早期的开创性工作
同一个研究中心的阿永吉展示了这个
但是科学家们并没有就这些报告是否可以被正确地扩展到生物学之外达成共识
研究人员分析了这个问题，提出了一个高风险、高回报的论点
他们假设这种现象会形成一种理解现实世界中分子机器的方法
为了验证他们的假设，研究小组开发了新的分析技术
理论家茨维·特卢斯蒂教授预测，反应梯度中的催化剂应该向扩散率较低的方向“上坡”迁移
微流体专家尹京雄教授设计了一种特制的微流体芯片来测试这一想法
医生
董若愚研究员进行了计算机数值模拟
“由于韩国基础科学研究所的研究自由，我们的跨学科团队对研究机会做出了令人难以置信的快速反应，”格兰尼克说
该团队提出的指导方针表明，不同系统中扩散增加的幅度取决于能量释放速率
这些指导方针在评估尚未试验的反应中的效果时很有用
除此之外，这项研究对于扩大对活性物质的理解非常有用，活性物质是一个传统上指细胞和微生物等东西的统称
格兰尼克总结道:“活性材料领域相当新，发展很快，这一发现丰富了这一领域，即化学反应表现为由单个分子组成的纳米锥，这些分子搅动了反应混合物
活性材料的概念在挑战化学的中心教条中显示了它的价值
" 这些发现发表在2020年7月31日的《科学》杂志上
这项研究是由作者王欢、明宫公园、董若玉、金俊英、赵尹京、茨维·特鲁西和史蒂夫·格兰尼克在国际生物多样性和生命物质中心进行的
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