简谈“相分离”

　　“相”就是系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分，相与相之间存在明显的相界面，所以就有了不同界面之间的“相分离”。早在洪荒之初，宇宙混沌一片。盘古拿斧子一劈，清者上升为天，浊者下沉为地，这就是最初的相分离。

　　自然界中“相”无处不在：液体即为水相（图1），胶体即为胶相（图2），固体即为固相（图3）。而生物体内也存在着不同相之间的“相分离”。蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。我们体内的蛋白质有很多种，最新研究发现，许多蛋白质通过“相分离”行使功能，来维持机体正常的生命活动。“相分离”异常的蛋白质会导致功能异常，从而导致机体产生病变。

图1（图片来源：www.gettyimages.cn）

图2（图片来源：zhuanlan.zhihu.com）

图3（图片来源：app.myzaker.com）

　　“相分离”有什么性质呢？我们知道水滴可以互相融合，两滴水滴如果离得很近就会合并成一滴大水滴（图4）。如果把水滴想象成生物蛋白质形成的“相”，这种融合的性质就是“相分离”最基本的性质之一。即不同的相之间可以互相融合，也可以分离变小。蛋白质形成的“相”可以融合变大，也可以分离变小，就像是下雨天玻璃上的雨滴一样，有大有小，有时互相融合变大，有时又分离开来变小（图5）。

图4（图片来源：www.quanjing.com）

图5（图片来源：www.quanjing.com）

　　不同相之间的“相分离”有自己的临界点，过了临界点的相就会发生“相变”，即从一个相到另一个相的转变。比如水相到胶相的转变，胶相到固相的转变。有的转变是可逆的，而有的是不可逆的。生物体蛋白质形成的不同相之间有些不可逆的“相变”就是导致疾病的罪魁祸首。所以“相分离”与“相变”是自然界和生命体中十分有趣又十分重要的现象，研究“相分离”可以解释很多生命科学问题，也让我们对自然界有了新的认知。

　　（作者：赵鑫）