清大發現低溫水世界 , 太空旅行夢想邁進一步 ~
人類太空旅行夢想又邁進一步!民眾經常可從科幻電影中看到,人體透過冷凍休眠方式進行太空旅行,但實際上,若細胞結冰受損恐難回復原來功能。清大研究團隊首度利用電子自旋共振實驗技術ST-ESR,驗證水溶液降至零下93℃低溫下,仍可有兩種不同液相存在,為細胞低溫保存技術的研究再推進一大步。研究成果榮登美國化學會跨領域類頂尖期刊ACS Central Science,這也是台灣學術界在該期刊中發表的首篇長篇論文。
這篇「水分子與蛋白質的動態關聯」論文,由清華大學化學系教授江昀緯與其指導博士生郭雲軒完成,團隊採用全台僅有、價值4000多萬的電子自旋共振實驗設備ST-ESR,偵測水分子在低溫下運動,觀察到在零下33至零下93℃的低溫下會發生「液-液臨界現象」。
清大指出,該論文揭開水與蛋白質互動的神秘面紗,因過去學界多認為水主控蛋白質運動,但這項研究證實部分蛋白質運動元素超脫水分子掌控。民眾刻板印象認為,水在低溫下只會結冰;但江昀緯表示,水「結冰」的結晶態,到目前為止就被發現超過21種。清大團體發現,調入微量甘油的水溶液,在零下13℃以下會進入「液相一」;溫度再降至零下83℃,「液相二」則會出現。
兩種液態相都相當穩定,密度等性質不同,運動方式也不同。江昀緯進一步解釋,一般食物或水果若以低溫冷凍,一旦結冰,細胞就易脹破,結冰固態是最不理想的保存方式,很容易造成蛋白質損傷;但若有一天人類要朝遙遠的星球進行太空旅行,需要冷凍數光年再復甦,就需要更進步的低溫保存方式,如以低溫液態保存。清華團隊的研究即是往此方向推進一大步,也就是往太空旅行的夢想邁進一步。
清大化學系教授江昀緯與研究團隊發現低溫水世界。
清大化學系教授江昀緯研究成果,登上美國化學會跨領域頂尖期刊。