科学家拍摄量子电影展现复杂分子物质波

据美国物理学家组织网3月26日(北京时间)报道,最近,一个由奥地利维也纳大学、以色列特拉维夫大学等机构研究人员组成的国际小组,成功地为一种染料分子拍摄了一段量子电影,揭示了分子物质波相干图案逐渐增强的形成过程,将物质的波动性和粒子性、随机性和决定性、定域性和非定域性形象化地展现出来。相关论文发表在3月25日的《自然·纳米技术》上。 按照量子物理学理论,复杂粒子也具有波动性。物理学家理查德·费曼曾提出,物质波也会带来相干效应。人们已经能观察到一些电子、中子、原子和分子的物质波相干。 新实验中结合了最先进的分子裁切和纳米成像技术,瑞士巴塞尔大学提供了特制的染料分子,是一种高荧光染料酞菁(phthalocyanine)及其衍生物分子,原子量分别为514(AMU)和1298(AMU)。以色列特拉维夫纳米技术小组用聚焦离子束将氮化硅切成仅10纳米的薄膜(约50层氮化硅)作为分子栅。 他们利用激光控制微蒸发源,按照所需......阅读全文

科学家拍摄量子电影展现复杂分子物质波

  据美国物理学家组织网3月26日(北京时间)报道,最近,一个由奥地利维也纳大学、以色列特拉维夫大学等机构研究人员组成的国际小组,成功地为一种染料分子拍摄了一段量子电影,揭示了分子物质波相干图案逐渐增强的形成过程,将物质的波动性和粒子性、随机性和决定性、定域性和非定域性形象化地展现出来。相关论文发表

用“分子电影”讲科学故事

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497927.shtm近日,上海科技大学物质科学与技术学院教授刘伟民团队与合作者一起,采用四种超快激光光谱技术及量子化学计算方法,在飞秒(10-15秒)到纳秒(10-9秒)时间尺度内,以“分子电影”形式展示

“分子动画”将电影引入生物领域-展现细胞活动

  1977年,美国大导演乔治·卢卡斯的史诗巨作《星球大战》向世人展示了一个瑰丽奇幻的外太空世界;而现在,有很多人希望用同样的方式向人类视觉化地呈现生命最深处的秘密——展示细胞内部的活动。哈佛大学的细胞生物学教授、生命科学教育系主任罗伯特·鲁即是其中翘楚,他也是将科学和艺术完美结合的分子动画片风潮的

德国科学家拍摄“分子电影”观察原子运动

  长期以来,科学家一直期望能够观察到物质状态改变时的内部原子运动,为实现这一目标,必须使用0.1万亿分之一秒(0.000 000 000 000 1秒,即100飞秒)的慢成像技术来拍摄这样的超快速运动,这种技术还必须能够捕捉比原子间距更小的细部(相当于一根头发厚度的百万分之一)。近日

冷冻电镜从静态结构到动态分子电影

从静态结构到动态分子电影生物分子在室温下是活跃的,而且大多数的分子功能是通过结构的变化来实现的。基于X射线, 尤其是最近发展的X 射线自由电子激光(XFEL)的结构生物学的研究重点之一便是实现时间分辨的结构生物学研究(time-resolved structure determination)。到目

新策略揭示量子退相干复杂性

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515178.shtm

分子工程新技术造出复杂类器官

科技日报北京9月10日电 (记者张梦然)德国“3D物质定制”卓越集群、马克斯普朗克医学研究所、海德堡大学有机体研究中心和分子生物学中心合作,开发出一种新的分子工程技术。研究团队利用特定折叠的DNA制成的微珠,在组织结构内释放生长因子或其他信号分子,从而精确影响类器官的发育。利用这一技术可培育出更复杂

显微电影术

中文名称显微电影术英文名称microcinematography定  义用于记录标本连续动态变化的显微摄影技术。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞生物学技术(二级学科)

本源量子开启国内首个量子分子对接应用探索

近期,蚌埠医科大学与本源量子计算科技(合肥)股份有限公司达成战略合作,双方将联合研发国内首个量子分子对接应用,依托我国第三代自主超导量子计算机,以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。小分子药物可以轻易穿透细胞膜到达任意位置,并与靶点蛋白产生相互作用从而发挥对应的治疗效果。蚌埠医科大学药

本源量子开启国内首个量子分子对接应用探索

近期,蚌埠医科大学与本源量子计算科技(合肥)股份有限公司达成战略合作,双方将联合研发国内首个量子分子对接应用,依托我国第三代自主超导量子计算机,以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。小分子药物可以轻易穿透细胞膜到达任意位置,并与靶点蛋白产生相互作用从而发挥对应的治疗效果。蚌埠医科大学药

水分子通过量子通道打破分子链

  水是地球上最普通的一种物质,这种物质又一次让科学家震惊。处于液态时,水分子会通过一种叫作分子链的方式连接在一起,这些分子链经常被连接或打破。  最小的3D水滴由6个水分子组成,这些分子每次不仅可以组成一个水滴,也可以组成两个水滴。两个水分子可以同时打破与其邻居的氢键,像齿轮一样相互旋转偏离。  

单分子测序推动复杂动植物的研究

  Pacific Biosciences公司近日风光无限,发布了新系统,带动股价大涨。同时,它的单分子实时(SMRT)测序技术也助力了多个植物和动物基因组的研究。这些成果近期发表在多个期刊上,展现了SMRT测序的独特魅力。  最新一期的《Nature》杂志发表了Oropetium thomaeum

英开发出高度复杂的人造分子机器

  据物理学家组织网1月11日(北京时间)报道,英国曼彻斯特大学的研究团队通过模拟自然分子的制造过程,研发出了高度复杂的人造分子机器,是目前世界上同类分子机器中最为先进的,可谓在实验室内掀起了一场微尺度的工业革命。相关科研报告发表在最新一期的《科学》杂志上。   此项研究由该校化学学院的

人工智能辅助实现复杂糖苷分子检测

甜菊糖苷是一类来源于植物的二萜类次级代谢产物,被广泛地用作天然甜味剂,糖基化修饰对其生物功能以及作为甜味剂的风味等起着决定性作用。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员卿光焱、副研究员李闵闵团队在纳米孔糖链检测分析方面取得新进展,利用气单胞菌溶素纳米孔和高浓度氯化锂溶液,在人工智能的辅助下,实现了

韦布探测到遥远的复杂芳香分子

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502212.shtm

人工智能辅助实现复杂糖苷分子检测

甜菊糖苷是一类来源于植物的二萜类次级代谢产物,被广泛地用作天然甜味剂,糖基化修饰对其生物功能以及作为甜味剂的风味等起着决定性作用。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员卿光焱、副研究员李闵闵团队在纳米孔糖链检测分析方面取得新进展,利用气单胞菌溶素纳米孔和高浓度氯化锂溶液,在人工智能的辅助下,实现了

DNA分子组成的最复杂生化电路诞生

  据美国物理学家组织网6月3日(北京时间)报道,美国科学家使用DNA分子,在一个试管中构造出了迄今最复杂的生化电路。科学家表示,这些电路可用来探测生物系统内部信息处理的基本原理,也可用来设计具有决策能力的生物化学路径等。相关研究发表在6月3日出版的《科学》杂志上。  逻辑门是使计算机在正确的时间做

德国科学家开发新仪器-为研制原子干涉仪铺路

  一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色―爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些基础问

在零重力下获得玻色—爱因斯坦凝聚态

  近日,一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些

以色列理工学院研究:量子计算机也有速度极限

根据以色列理工学院的最新研究,量子计算机确实有速度极限。 相比于传统计算机,量子计算机的运算速度能达到指数级的提升,但量子计算机受到的速度限制,理论上并不止一个。 近日,以色列理工学院团队尝试突破量子物理学的边界,提出并证明量子计算机的速度

以色列理工学院研究:量子计算机也有速度极限

根据以色列理工学院的最新研究,量子计算机确实有速度极限。 相比于传统计算机,量子计算机的运算速度能达到指数级的提升,但量子计算机受到的速度限制,理论上并不止一个。 近日,以色列理工学院团队尝试突破量子物理学的边界,提出并证明量子计算机的速度

中科院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪,并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象。  干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象,以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性

分子荧光量子产率

荧光量子产率(Quantum yield):荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。由于激发态分子的衰变过程包含辐射跃迁和非辐射跃迁,故荧光量子产率可表示为                            ɸf  =  kf / (kf + ΣK)  

单分子量子纠缠首次实现

  美国两个科研团队在7日出版的《科学》杂志上分别刊文称,他们首次让单个的分子处于量子纠缠状态。在这种奇怪的状态下,分子之间即使相距遥远也能同时相互关联、相互作用。研究团队指出,这项研究为很多应用奠定了基础,包括构建更好的量子计算机、量子模拟器和传感器等。  实现可控的量子纠缠面临诸多挑战,此前科学

精密测量院研制出相位锁定的涡旋物质波干涉仪

近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院江开军研究团队研制出基于超冷原子气体的涡旋物质波干涉仪,并观察到两自旋分量上干涉条纹的相位锁定现象。  干涉是经典波动力学和量子力学中的基本现象,以此为基础的干涉仪可以通过测量不同路径或通道间的相位移动对物理量进行精确测量。超冷原子气体具有组分纯净、相干性

德布罗意与物质波的概念

 在光具有波粒二象性的启发下,法国物理学家德布罗意(1892~1987)在1924年提出一个假说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式p=h/λ推广到一切微观粒子上,指出:具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性,这种波的

福尔曼:与原子对话的人

以色列本古里安大学纳米尺度系统实验室罗恩·福尔曼教授。   “如果用一句话来概括我们的工作,就是与原子对话。”这是以色列本古里安大学纳米尺度系统实验室原子芯片组罗恩·福尔曼教授在接受科技日报记者采访时,对他领导的科研小组所做工作的概述。   福尔曼教授现在是炙手可热的原子芯片研究领域的国际领军人物,

新型复杂细胞松弛素分子首次全合成

  科技日报讯 细胞松弛素是一大类真菌代谢的产物,因其具有免疫调节、细胞毒性和杀线虫、抑制肿瘤细胞等广泛的活性,极具药物研究价值。日前来自中科院昆明植物研究所的消息,该所在复杂细胞松弛素asperchalasine A的全合成研究上取得了重要进展。   据中国科学院昆明植物研究所天然产物化学合成团

太阳系外发现复杂碳分子“芘”

美国科学家在太阳系外探测到一种对地球生命至关重要的复杂碳分子——芘。这一发现有望揭示地球生命所需化合物来源的秘密。相关论文发表于近日出版的《科学》杂志。  此前,科学家已在一氧化碳气体中发现了宇宙中最丰富的碳形式,但并不清楚这些碳分子如何转化为地球生命体内的复杂化合物。天文学家也在位于地球和火星之间

新型复杂细胞松弛素分子首次全合成

  科技日报讯 细胞松弛素是一大类真菌代谢的产物,因其具有免疫调节、细胞毒性和杀线虫、抑制肿瘤细胞等广泛的活性,极具药物研究价值。日前来自中科院昆明植物研究所的消息,该所在复杂细胞松弛素asperchalasine A的全合成研究上取得了重要进展。   据中国科学院昆明植物研究所天然产物化学合成团