气态液态固态玻璃态生命之水变态不变质

气态液态固态玻璃态生命之水变态不变质

【合众国际社亚利桑那州坦佩12月13日电】亚利桑那州立大学的研究人员说，过冷水可以在高于原先认为的温度下转变成玻璃态物质。
这项新发现对于揭示人体在低温保存状态下如何存活以及其他星球上的生命在极端寒冷的环境下如何发挥功能可能具有启示意义。
玻璃态的水和冰不一样，它没有固定形状，不存在晶体结构。与固态相比，它更像一种极端粘滞、呈现固态的液体。
研究人员在《科学》周刊发表的研究报告解释说：“玻璃态的水在宇宙中占有主导地位。”
科学家们指出，外层空间中水蒸气在星际尘埃等物体的冰冷表面上形成玻璃态水，它们结合在一起，形成“被我们称为彗星的体积更大的天体”。
对这种玻璃态物质的进一步了解可能有助于揭示水的所有神秘特性。水是一种普通的分子，但是其他的简单化学物质几乎都不具备水的复杂性。
加拿大全国科学研究委员会化学物理学家丹尼斯·克卢格说：“我们对水的许多特性还不了解。冰至少有12种形态，很可能更多，它们甚至形成了一门学说。低温下的液态水至少有两种不同的形态。”
研究人体冷冻学的生物学家对玻璃态水的研究有特殊的兴趣。人体冷冻学是一门研究冷冻保存人体以待将来使其复活的学科。冷冻保存的问题在于冰的密度比水小，这也是冰山漂浮在水面而不是沉入海底的原因。
克卢格在接受本社记者采访时说：“人体约有85%—90%是由水构成的。因此，如果你试图冷冻某一生物体，会出现什么情况？所有的水都变成冰，由于冰的密度比水小10%，所以生物体各个部分的体积都会膨胀10%，导致生物体死亡。但是，如果你能够使水变成玻璃态，玻璃态水的密度和液态水一样，你就可能避免足以致命的密度变化，成功地保存生物体。”
科学家可以通过迅速冷却使水成为玻璃态。新的研究结果表明，液态水大约在零下100摄氏度就可转变成玻璃态，大大高于原先认为的温度。
深入了解玻璃态水可能对包括地球上的制药研究和其他行星上的生命理论在内的所有生物学研究都有帮助。
克卢格说：“水是所有生物学的基础。蛋白质和药品的所有特性都和水有关。这是一个全新的天体生物学领域，即研究水在其他生命形式中的作用。我确信水将在这些研究中发挥某种作用。如果你不了解水，你也不会了解生物学。”