本報訊（記者 桂運安 通訊員 楊保國）3月9日，中國科學技術大學發(fā)布消息，該校杜江峰教授領銜的研究團隊將量子技術應用于單個蛋白分子研究，在室溫大氣條件下獲得了全球首張單蛋白質分子的磁共振譜。該研究將磁共振技術的研究對象從數(shù)十億個分子推進到單個分子，使得高分辨率的納米磁共振成像及診斷成為可能。

最新一期的國際權威學術期刊《科學》刊發(fā)了這一成果，并將該成果選為同期亮點文章，稱贊其“是通往活體細胞中單蛋白質分子實時成像的里程碑”。

磁共振技術能夠準確、快速和無破壞地獲取物質的組成和結構信息，已被廣泛應用于基礎研究和醫(yī)學實踐。然而，當前通用的磁共振譜儀受制于探測方式，其研究對象通常為數(shù)十億個分子，成像分辨率僅為毫米量級，無法觀測到單個分子的獨特信息。中科大基于鉆石的新型磁共振技術，則能將研究對象推進到單分子，成像分辨率提升至納米級。

杜江峰團隊利用鉆石中的氮-空位點缺陷作為“量子探針”，選取了細胞分裂中的一種重要蛋白作為探測對象。他們首先將蛋白從細胞中分離并將標記物固定在蛋白的特定位置，然后將此蛋白分子放在鉆石表面，此時標記物距離“量子探針”約10納米，會產生僅相當于地磁場十六分之一的極微弱磁信號。“量子探針”具有感知極弱磁信號的能力，在激光和微波操控下形成一個量子傳感器，將單分子信號轉化為光學信號而加以檢測。最終，他們成功地在室溫大氣條件下獲得了全球首張單個蛋白質分子的磁共振譜，并獲取了其動力學性質。