手性分子以兩種形式存在，被稱為對映體。它們是彼此的鏡像，不可疊加--很像一雙手。雖然大多數(shù)化學(xué)和物理特性是共享的，但對映體在（生物）化學(xué)現(xiàn)象中會產(chǎn)生不利影響。比如一個蛋白質(zhì)或酶可能只結(jié)合一個目標分子的一種對映體形式。因此，識別和控制手性往往是設(shè)計（生物）化學(xué)化合物的關(guān)鍵，比如在食品、香水和制藥行業(yè)。

圓二色譜是識別手性的最流行的方法，測量手性材料如何以不同的方式吸收左圓偏振光和右圓偏振光以直接識別對映體對。圓二色譜還可以通過其手性反應(yīng)幫助解決分子的構(gòu)象--這一特點使其成為（生物）化學(xué)科學(xué)中流行的分析工具。

然而到目前為止，圓二色譜在時間分辨率和光譜范圍方面受到限制。由EPFL的Majed Chergui小組的Malte Oppermann領(lǐng)導(dǎo)的研究人員現(xiàn)在開發(fā)出了一種新的時間分辨儀器，它可以測量皮秒內(nèi)的圓二色譜變化，這意味著它可以在分子的整個（生物）化學(xué)活動中 “拍攝”其手性的超快快照。這意味著捕捉光激發(fā)分子的手性成為可能，另外還能解決驅(qū)動吸收的光能轉(zhuǎn)換的構(gòu)象運動。

在跟日內(nèi)瓦大學(xué)的Jér?me Lacour小組和比薩大學(xué)的Francesco Zinna小組的合作中，研究人員使用這種新方法研究了“鐵基自旋交叉復(fù)合物”的磁開關(guān)動力學(xué)--這是一類重要的金屬有機分子，在磁性數(shù)據(jù)存儲和處理設(shè)備中具有廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)過幾十年的研究，它們的磁性狀態(tài)的失活機制仍沒有得到解決--盡管它對磁性數(shù)據(jù)存儲非常重要。

研究人員進行了一個時間分辨的圓二色譜實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)磁化的喪失是由分子結(jié)構(gòu)的扭曲驅(qū)動的，其扭曲了其手性對稱性。值得注意的是，研究小組還能通過抑制改性復(fù)合物中的扭曲運動來減慢磁化狀態(tài)的衰減。

Malte Oppermann表示：“這些突破性的實驗表明，時間分辨的圓二色譜獨特地適合捕捉驅(qū)動許多（生物）化學(xué)過程的分子運動。這為研究具有挑戰(zhàn)性的動態(tài)現(xiàn)象提供了一種新的方法--如合成分子馬達的超速旋轉(zhuǎn)以及蛋白質(zhì)和酶在其本地液體環(huán)境中的構(gòu)象變化。”

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