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摘要:在生物学和医学类科技期刊的来稿中,多数研究论文都涉及到目标物质的分子大小,但作者在描述物质分子大小时使用的物理量却存在着一些问题。通过回顾“相对分子质量”等相关物理量的概念,指出其在运用当中应注意的问题。

1引言

在生物学和医学研究论文中,常会碰到一些看似简单,实则使人头痛的物理量、计量单位和符号问题。例如,作者常常需要对研究的目标物质进行描述,其中一个重要的指标就是其分子大小。在我们的编辑实践当中发现,来稿中很多研究论文在描述关于物质分子大小时存在着这样的现象:多数研究论文仍然使用“分子量”这一物理量,以“道尔顿”或“千道尔顿”为单位(××D或××kD)来描述;有的使用了“相对分子质量”这一物理量但是书写却不正确;只有极少部分论文正确地使用和书写了这一物理量。究竟应如何正确使用?

2 描述物质分子大小的物理量

对所研究的原子和分子的质量进行描述,以往多使用“道尔顿(D)”这一单位。英国化学家John Dalton(1766-1844)是近代化学之父,在化学方面提出了定量的概念,总结出了质量守恒定律、定比定律和化合量(当量)定律。在此基础上,1803年又发现了化合物的倍比定律,提出了元素的原子量概念,并制成最早的原子量表。人们为了纪念道尔顿,以他的名字作为原子质量单位,定义为12C原子质量的1/12,1 D=1/N g,N为阿伏加德罗常数。

以往我们常用的描述物质分子大小的物理量是分子量,它是“单质或化合物以分子形式存在时的相对质量”[1]。我们知道,以一个12C重量的1/12为标准,其他的原子质量同这标准相对照得出相对质量,称为这个原子的原子量[2]。分子量是物质分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比,等于分子中原子的原子量之和[3]。

对于分子来说,一个分子的质量,用道尔顿表示时,应该是“蛋白质A的质量为××道尔顿”。因为分子量为该物质的分子的质量与12C原子的质量的1/12之比,所以如果说“蛋白质A的分子量为××道尔顿”,乃是不正确的表示方法。

3 国家标准中规定的物理量

道尔顿是核物理与反应堆技术中惯用的质量旧单位,自1960年起,用原子质量单位(u)代替它,规定1dalton=1u≈1.660 540 2 ×10 -27kg[4]。

作为国家标准,与国际标准一致,现行有效的1993年修订发布的国家标准《量和单位》选择了“相对原子质量”和“相对分子质量”这两个物理量名称,并在GB 3102.8—93的引言中说明:“本标准中的相对原子质量Ar和相对分子质量Mr,以前分别称为原子量和分子量,在使用中,应有计划地逐步采用本标准的名称。”

所谓相对原子质量Ar是指“元素的平均原子质量与核素12C原子质量的1/12之比”,即Ar=m/mu(m为元素的平均原子质量);物质的相对分子质量是指“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”,即Mr=m/mu(m为物质的平均分子质量)。它们是量纲一的量,其单位为1[5]161。

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