生物單分子是指一些與生命有著密切關(guān)系的有機(jī)低相對(duì)分子量化合物，包括氨基酸、脂肪酸、糖、嘌呤、嘧啶、單核苷酸、卟啉、ATP等高能化合物。它們是構(gòu)成生物高分子的基本成分，可以說生命單元的基本功能主要取決于單個(gè)大分子。單分子實(shí)驗(yàn)是從本質(zhì)出發(fā)解決許多基礎(chǔ)科學(xué)問題的重要途徑之一，也是化學(xué)測(cè)量學(xué)面臨的一個(gè)極限挑戰(zhàn)。
目前，單分子研究技術(shù)主要包括原子力顯微鏡技術(shù)、光鑷技術(shù)、單分子熒光光譜技術(shù)等。
8月12日，《自然》封面刊登了中國(guó)科學(xué)家單分子實(shí)驗(yàn)成果。浙江大學(xué)化學(xué)系研究員馮建東團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種直接可以對(duì)溶液中單分子化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行成像的顯微鏡技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了超高時(shí)空分辨成像。研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了單分子電致化學(xué)發(fā)光信號(hào)的寬場(chǎng)空間成像；并在此基礎(chǔ)上成功突破了光學(xué)衍射極限，第一次實(shí)現(xiàn)了電致化學(xué)發(fā)光的超分辨成像。
這項(xiàng)單分子電致化學(xué)發(fā)光顯微鏡技術(shù)不需要光激發(fā)即可實(shí)現(xiàn)單分子超分辨成像，化學(xué)成像和生物成像領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，未來，這項(xiàng)顯微技術(shù)將作為一項(xiàng)研究工具為化學(xué)反應(yīng)位點(diǎn)可視化、單分子測(cè)量、化學(xué)和生物成像等領(lǐng)域提供新的可能，具備廣泛的應(yīng)用前景。在同一期上，《自然》期刊專門邀請(qǐng)了領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)這一突破性技術(shù)的前景進(jìn)行了亮點(diǎn)評(píng)述和報(bào)道。
近年來，我國(guó)科學(xué)家在科技創(chuàng)新與突破上，屢屢突破。以浙江大學(xué)為例，截至8月11日，浙江大學(xué)2021年已在《Nature》，《Science》和《Cell》三大國(guó)際性科學(xué)期刊共計(jì)發(fā)表十四個(gè)原創(chuàng)性研究成果。而縱觀我國(guó)2021年，中國(guó)航天員首次進(jìn)駐自己的空間站、“天問一號(hào)”成功著陸火星、“嫦娥五號(hào)”實(shí)現(xiàn)地外天體采樣……一項(xiàng)項(xiàng)科技成果不斷涌現(xiàn)。相信隨著“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要明確提出“堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)”，未來會(huì)有更多科技前沿成果展現(xiàn)。
(原標(biāo)題：我國(guó)科學(xué)家發(fā)明單分子電致化學(xué)發(fā)光顯微鏡 突破光學(xué)極限)
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