中国科学家首度在显微镜底下观察到分子间氢键的交互作用，并得到清楚的成像，相关研究结果已发表在 Science 期刊上。氢键是分子间作用力的一种，在自然界中扮演很重要的角色，对物质的性质有关键的影响，它使水能够在常温下以液态存在、形成 DNA 的双螺旋结构与蛋白质的二级结构。
在分子中，当氢原子与其他较大的原子（如氮或氧）形成键结，氢原子的电子会被较大的原子吸引过去，使得较大的原子带有部分负电荷，氢原子则因失去部分负电荷而形成近似氢离子（H+）的状态，此时氢离子会吸引邻近带有部分负电荷的原子，这股吸引力也就是所谓的氢键。
▲氢键示意图。（photo: Wikipedia/Magasjukur2）
这项研究由中国国家纳米科学中心所主导，他们使用可以看到奈米尺度的原子力显微镜（atomic force microscopy）做观察。从他们提供的图片可以看到在 8-羟基分子间所形成的氢键，其中左图是显微镜影像，右图则为球棒模型，红色是氧，蓝色是氮，白色是氢，虚线则是氢键。
（photo: Zhang, et. al, Science Express, 2013）
中国国家纳米科学中心表示：“这是科学家第一次获得氢键在实空间的图像，该实验结果对于氢键理论有着非常有意的启示。相对于现有的谱学方法（红外、核磁共振、X 射线晶体衍射等），该项研究开辟了一条对氢键研究的崭新实验途径，将对分子间相互作用研究起到巨大的推动作用。”
（cover photo: 中国科学院）
- 纳米中心等在实空间观测到分子间氢键和配位键相互作用
- See The World’s First Images Of Actual Hydrogen Bonds
