為何水在常溫下是液態；為何冰能浮在水上？“這都是氫鍵的神奇魔力。水分子中的兩個氫原子和一個氧原子由共價鍵連接，而水分子之間則是由一種極微弱的作用聯繫在一起，這就是氫鍵。”國家納米科學中心研究員裘曉輝介紹說。
氫鍵是自然界中最重要、存在最廣泛的分子鍵相互作用的形式之一，對物質和生命有至關重要的影響，很多藥物也是通過和生命體內的生物大分子發生氫鍵相互作用而發揮效力。
裘曉輝帶領研究團隊研製出“利器”——極靈敏的原子力傳感器，使得這一問題的研究有了突破性進展，猶如天文望遠鏡能夠拍攝到宇宙深處星際的影像、星際之間的引力一樣，使得原子力顯微鏡成為探明微觀世界的照相機，能夠為原子、分子、化學鍵“寫真”。
通俗地講，“這項研究成果相當於以前可以從太空中看到地面的人排成一行，現在是第一次看到，原來這些人之間是手拉著手的。”裘曉輝引用國家納米科學中心前主任劉鳴華研究員的話說道。
2013年11月22日，國家納米科學中心研究員裘曉輝博士在介紹他們直接觀察到的氫鍵。
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