科學家穩定一碰水就瓦解的碳烯分子,證實維生素 B1 半世紀假說

作者 | 發布日期 2026 年 04 月 17 日 17:58 | 分類 生物科技 , 自然科學 , 醫療科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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科學家穩定一碰水就瓦解的碳烯分子,證實維生素 B1 半世紀假說

碳烯是超級活潑的「碳原子小惡魔」,只要碰到水就瘋狂反應、瞬間瓦解,但最近科學家做到不可能的事:不只在水中穩定碳烯,還封在試管觀察好幾個月,證實 67 年前一項維生素 B1 於人體作用的經典假設,還可能讓藥物生產變得更環保。

一般情況下,碳原子最穩定的狀態是擁有 8 個價電子,而只有 6 個價電子的碳烯(Carbene)分子就像「沒吃飽」,會立刻飢渴地找附近任何東西反應,在水中通常瞬間分解,連個影都抓不到。

1958 年,哥倫比亞大學化學家 Ronald Breslow 提出一個大膽猜想:維生素 B1(硫胺素,Thiamine)在人體細胞內可能會短暫變成類似「碳烯」的結構,幫助驅動重要生化反應。

只是碳烯極度不穩定,沒有人能在這種條件下直接觀察它,直到最近——加州大學河濱分校化學家 Vincent Lavallo 團隊為碳烯設計一套「分子盔甲」保護性結構,包覆碳烯的高反應中心阻擋水和其他附近分子影響,結果不只成功穩定水中碳烯,還進一步分離密封在試管,原本「碰水即死」的分子在水中完好無損保存數個月。

事實證明,Ronald Breslow 理論是對的。

這項研究並非化學家自嗨,而是對未來現實產生實質影響,包括推動「綠色化學」、更乾淨的製藥。碳烯在工業領域常作為金屬催化劑的「配體」,協助製造藥物、燃料、各種材料,這些催化反應過去多依賴有毒的有機溶劑,如今碳烯能在水中穩定,水就變成最完美的溶劑——豐富、無毒、環保。

此外,科學家過去很難在實驗室模仿細胞內生化反應,但借用這套鎧甲策略,科學家未來可能捕捉並研究以前無法隔離中間體的高反應性分子,解開更多生命運作秘密。

(首圖來源:AI 生成)

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