威斯康星大学麦迪逊分校的科学家开发出了迄今为止最灵敏的检测和分析单个分子的方法，从而解锁了一种新工具，有望更好地理解物质构成要素之间的相互作用。这种新方法可能对药物发现和先进材料开发等各种研究产生影响。

这项技术成果于本月发表在《自然》杂志上，标志着无需借助荧光标记观察单个分子这一新兴领域的重大进步。

虽然这些标签在许多应用中很有用，但它们会改变分子，从而掩盖它们自然相互作用的方式。新的无标记方法使分子很容易被检测到，就像它们有标签一样。

“我们对此感到非常兴奋，”领导这项研究的威斯康星大学麦迪逊分校化学教授兰德尔·戈德史密斯 (Randall Goldsmith) 表示。“在单分子水平上捕捉行为是理解复杂系统的一种非常有用的方式，如果你能构建新的工具来更好地了解这一视角，这些工具就会变得非常强大。”

虽然研究人员可以通过研究更大规模的材料和生物系统来收集有用的信息，但戈德史密斯表示，观察单个分子的行为和相互作用对于理解这些信息的背景很重要，有时还能带来新的见解。

戈德史密斯说：“当你看到国家之间如何互动时，你会发现一切都归结为个人之间的互动。如果你忽视了个人之间的互动，你甚至不会想到要理解群体之间的互动。”

戈德史密斯十多年前在斯坦福大学担任博士后研究员时，就一直对单分子的魅力充满好奇。在那里，他师从化学家 W.E. 莫纳，后者因开发出第一种利用光观察单分子的方法而于 2014 年获得诺贝尔化学奖。