水作为地球上塑造生命流动的物质，最近揭示了一个惊人秘密。
数百年来，水的行为一直令科学家着迷。虽然我们都熟悉其流动特性，但当水被限制在无法移动的空间时会发生什么？长期以来，研究人员不确定水如何与困住它的分子相互作用，尤其是当空间如此狭小以至于水无法流动或位移时。
如今，德国卡尔斯鲁厄理工学院弗兰克·比德尔曼领导的化学家团队取得惊人发现：即使被束缚的水仍具有高度能量，这种能量可用于强化分子键。该发现可能对化学领域及药物开发、材料科学等实际应用产生重大影响。
不仅是静止的液体
水并非被动物质。当被限制在分子之间时，其行为与日常接触的自由流动液体截然不同。根据比德尔曼团队研究，被困在狭小空间中的水保留着显著能量。
在研究中，科学家通过计算机模拟探究水被其他分子置换时的行为。他们发现，当新分子进入并挤出水时，水释放的能量足以强化新分子与其周围环境的键合。
这一过程类似拥挤的地铁车厢。在高峰时段，乘客（代表被困水分子）被卡在原地渴望离开。一旦车门开启，乘客涌出为他人腾出空间。离场群体释放的能量促使新乘客更用力挤入，从而强化他们与空位的连接。对于被困水而言，这种能量可促进分子间形成更强键合，具体取决于相关物质的化学特性。
通过水能量强化药物
该发现最具前景的应用之一在于提升药物疗效。药物中的蛋白质间常存在被困水分子，这些静止水会影响药物与人体的相互作用。研究人员指出，通过理解被困水释放能量如何强化分子键，科学家可设计更有效靶向特定蛋白质的药物。
例如，若药物含有蛋白质间被困水，研究人员可改造药物以置换这些水分子。释放的能量将促进分子间形成更强键合，提升药物与靶点的结合能力。这可能导致更高效的药物具备增强的治疗效果，为制药科学带来重大突破。
材料科学新路径
除制药领域外，比德尔曼的发现还可能广泛应用于材料科学。操控水中被困能量的能力或将催生更坚固、更具韧性的材料。无论用于建筑、电子设备还是纳米技术，利用这种"高能量"水的潜力都可能创造出更耐用高效的材料。
研究者指出，该原理可应用于多种大分子主体物质，不仅限于药物领域。这可能涵盖日常新材料到科研复杂系统。利用被困水能量改善分子相互作用的概念，或将彻底改变材料设计与创造方式，为科学和工程领域的长期难题提供新解决方案。
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