第一次与你相逢，烟也濛濛，雨也濛濛。

    我说的是上面这张照片。尽管不是特别清晰，但能够拍到它，已经相当不容易了，因为它是单分子！这是科学家拍到的第一张单分子的照片。

    IBM苏黎世实验室的科学家日前利用原子力显微镜（AFM），成功拍到世界首张单分子成像图。从外形上看，这张照片像一个蜂窝，但其实只是迄今单分子的首个特写镜头。IBM科学家拍摄到的是分子内部完整化学结构的图像，领导实施这项研究的利奥·格罗斯表示：“这是世界上首次拍摄下分子内部所有原子的图像。”研究人员此次拍摄的是并五苯的单分子。五苯单常用于太阳能电池。五苯单的有机分子呈长方形，由22个碳原子和14个氢原子构成。

    在上图中，5个碳环的六角形外形清晰可见，我们甚至还能看到碳环周围的氢原子。更形象点说，碳环之间的空间只有0.14纳米，大小相当于一颗沙粒的一百万分之一。IBM公司的研究人员杰哈德·梅耶尔（Gerhard Meyer）说：“就像医生通过X光拍摄人体的组织和骨骼一样，我们这次利用原子力显微镜拍摄到作为单分子支柱的原子结构。”

教科书上的单分子图

    IBM公司苏黎世实验室的研究团队表示，这项研究成功有望将纳米技术再推上一个新的台阶。纳米技术寻求了解和控制人类已知个头最小的物体。原子力显微镜利用像音叉（呈“Y”形的钢质或铝合金发声器）一样锋利的金属探针，测量这个探针和分子之间的微力。这要求金属探针在样本的纳米结构内部活动时具有极高的精确性。

    科学家利用顶端有一氧化碳分子的（红色）探针去测量并五苯分子周围的微力。彩色表面表示微力数值；下面的模型显示了并五苯内部原子分布。

    格罗斯说：“在并五苯分子支柱的骨干上面，你可以获得不同于并五苯分子所处表面的谐调值。”研究小组随后测量出这种谐调值，并将其转换为图像。为阻止金属探针吸收并五苯分子，研究人员用一氧化碳的单分子替换了这种金属物质。结果发现，碳分子更稳定，生成对并五苯而言更弱的静电引力，从而制作出清晰度更高的图像。

研究团队

    据悉，IBM公司苏黎世实验室的科学家还在零下268摄氏度的超低温、高真空环境下实施了这项实验，避免游离的气体分子或原子振动影响测量数据。格罗斯说：“我们最终想要研究将分子用于分子电子技术领域的情况，希望将分子当作金属丝、逻辑开关或电子元件使用。”

就是用它拍到的第一张单分子照片