近日，德国波鸿鲁尔大学的研究人员取得了一项重要突破，他们开发了一种新方法，首次实现了以极高的时间分辨率可视化水与蛋白质相互作用的贡献。这一成果得益于太赫兹(THz)量热法的应用，该方法能够实时量化与生物过程相关的基本热力学量的变化，如溶剂化熵和焓。

2025年5月9日，鲁尔区溶剂探索卓越集群(RESOLV)的发言人Martina Havenith教授领导的研究团队在《自然评论化学》杂志上发表了相关报告。该研究聚焦于基本生物过程，如原纤维的形成、蛋白质的折叠以及蛋白质聚集等，这些过程都是非平衡的，且容易受到外部条件(如温度)的微小变化影响。

Havenith教授解释道：“尽管所有这些过程都发生在溶剂(如水)中，但与水分子的相互作用以前却被忽略了。”利用太赫兹量热法，Havenith和她的团队开发了一种创新方法，通过光谱测量能够定量推断出决定生物功能过程的热力学量。这一方法在电磁波谱的太赫兹范围内进行测量，填补了此前实验无法触及的空白。

研究人员通过精确的光谱测量和新的理论概念，发现光谱测量数据与热力学量(如热容量或自由能)之间存在1：1的相关性。Havenith教授表示：“我们现在能够首次利用百万分之一秒的极高时间分辨率，实时检测化学反应中的热力学平衡。”这一突破使得在神经毒性聚集体形成过程中，对最小的纳米容器和局部热点进行测量成为可能。

更多信息： Simone Pezzotti 等人，太赫兹量热法聚焦水在生物过程中的作用，《自然评论化学》(2025)。