科學家證實67年前「瘋狂理論」：維生素B1竟能在水中形成穩定分子

化學家們成功在水中穩定了一種極不穩定的分子，這項曾被認為不可能的突破性發現，不僅驗證了1958年提出的維生素B1理論，更為製藥工業開創了更環保、更高效的新途徑。

這種名為「卡賓」的分子是一種特殊的碳原子結構，它只有六個價電子而非常見的八個。這種電子不足的特性使卡賓極不穩定，特別是在水中幾乎會立即分解。然而，科學家長期懷疑，維生素B1（硫胺素）在人體重要反應過程中可能形成類似卡賓的中間產物。

加州大學河濱分校的化學教授Vincent Lavallo領導的研究團隊，首次成功在水中創造出穩定的卡賓分子。他們不僅能將其隔離儲存，還觀察到它能在容器中維持數月不分解。這項研究成果已發表於《科學進展》期刊。

「這是首次有人能在水中觀察到穩定的卡賓，」論文通訊作者Lavallo表示。「人們曾認為這是個瘋狂的想法，但事實證明Breslow是對的。」他指的是1958年哥倫比亞大學化學家Ronald Breslow提出的理論，認為維生素B1可能轉化為卡賓來驅動體內的生化反應。

研究團隊的突破在於為卡賓分子設計了一套「分子盔甲」——一種實驗室合成的保護結構，能隔絕水分子和其他物質的幹擾。這種保護措施使研究人員能運用核磁共振光譜和X射線晶體學進行詳細分析，最終證實卡賓確實能在水中穩定存在。

「我們原本只是為了探索這些活性分子的化學性質，沒想到竟驗證了Breslow當年的假說，」論文第一作者Varun Raviprolu表示。他目前是加州大學洛杉磯分校的博士後研究員。

這項發現不僅具有學術意義，更有重要的工業應用價值。卡賓常被用作金屬催化劑的配體，這些催化劑是生產藥物、燃料等材料的關鍵。傳統製程多使用有毒有機溶劑，而新方法能在水中穩定卡賓，有望使這些反應更環保、更安全。

「水是最理想的溶劑——它無毒、環保且隨處可得，」Raviprolu解釋道。「如果能讓這些強效催化劑在水中發揮作用，將是綠色化學的一大進步。」

這項突破也讓科學家更接近模擬細胞內的天然化學反應，因為細胞主要由水構成。Lavallo教授指出：「還有許多像卡賓這樣的反應中間體從未被分離出來。運用我們的保護策略，或許終於能觀察並研究它們。」

對鑽研卡賓20年的Lavallo來說，這項成果兼具專業與個人意義。「30年前人們甚至認為這些分子不可能被製造出來，現在我們卻能將它們儲存在水中。Breslow當年的預言完全正確。」

Raviprolu則認為，這項發現提醒我們科學研究需要堅持不懈。「今天看似不可能的事，或許明天就會成為可能——只要我們持續投入科學研究。」