科技日報北京3月26日電(記者 張佳欣)了解物質(zhì)的行為對于推動生物、化學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要。X射線結(jié)晶學(xué)使科學(xué)家能精確地確定分子結(jié)構(gòu)。韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所科學(xué)家首次利用時間分辨連續(xù)飛秒晶體成像技術(shù)(TR-SFX)，以原子分辨率實時觀察到蛋白質(zhì)以外系統(tǒng)中的分子運動。

　　TR-SFX此前僅限于對蛋白質(zhì)樣品的研究。此次，研究人員首次將TR-SFX應(yīng)用于蛋白質(zhì)以外的系統(tǒng)。他們選擇的材料是一種名為PCN(多孔配位網(wǎng)絡(luò))-224(Fe)的樣品。樣品由吸附在鐵衍生物上的一氧化碳(CO)和金屬有機框架中重復(fù)出現(xiàn)的鋯團簇組成。

　　研究團隊的設(shè)置揭示了從100飛秒到3納秒的總共33個時間點的晶體結(jié)構(gòu)。這比之前的蛋白質(zhì)TR-SFX研究更進一步，以前通常只報告大約10個時間點的晶體結(jié)構(gòu)。這種時間分辨率的大幅提高，能更準確地表示長時間內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化。

　　研究識別出3種不同的結(jié)構(gòu)變化路徑：鐵原子被拉向卟啉環(huán)平面；鋯和鐵原子的聲子模式；隨溫度升高的隨機振動運動。研究表明，將TR-SFX測量應(yīng)用于化學(xué)體系是可能的。

　　這項研究首次使用串列晶體學(xué)實時觀察分子行為，標志著一個重要的科學(xué)里程碑。通過使用TR-SFX提供高時空分辨率，該團隊能實時捕捉固態(tài)分子的微小結(jié)構(gòu)變化。