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。
关键词:道尔顿;分子量;相对分子质量;量和单位;量符号
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。
4 正确运用“相对分子质量”等物理量和单位
由于历史的原因,在道尔顿当初提出原子量的概念时指出,“同一种元素的原子有相同的重量(weight),不同元素的原子有不同的重量。”因此“atomic weight”在中文里翻译成了“原子量”。但是当时重量和质量(mass)是相同的概念,实际中获得的都是原子的相对质量,但仍然称作原子量,这也许是原子量和分子量的单位一直用“道尔顿”的原因。
但国家标准中规定了应当使用“相对分子质量”来描述分子的相对大小,那么,关于道尔顿(D),在现实中用作“原子质量”或“分子质量”单位时,原来的1 D=1 u;用作“相对原子质量”或“相对分子质量”单位时,原来的1D=1,即其单位为1。
虽然“道尔顿”属非SI单位即非法定计量单位,但由于历史的原因,鉴于目前科学界尚有大量使用“D”或“kD”的文献存在,在某些类型的论文写作中,作者往往会坚持在某些数据中使用“D”或“kD”。例如在综述类论文中,被引用文献数据中“D”常常不可避免。在这种情况下,有人[6]认为应尊重作者的选择,虽然期刊中会出现“非法的”D,但不应视为“违法”。
5 正确运用“相对分子质量”的量符号
既然明确了描述物质分子大小的物理量,在使用“相对分子质量”这一量符号时,很多期刊没有能准确把握,造成了很多错误。在国内免疫学相关的7本杂志以及其他生物学、医学类的杂志,发现在稿约、正文以及SDS-PAGE、Western blotting等结果图中,“相对分子质量”这一量符号出现了很多种写法,如:Mr、Mr、Mr、Mr以及仍然沿用kD为单位等多种情况。那么,究竟应该如何书写这一量符号呢?根据科技书刊外文字符使用规范[5]197-201:量符号、代表量和变动性数字及坐标轴的下标符号应用斜体;量符号中除表示量和变动性数字及坐标轴的下标字母用正体。根据这一原则,相对分子质量中M是量符号,应用斜体;下标r是relative(相对的)的首字母,不是量符号,也不是代表变动性数字,更不是坐标轴符号,应使用正体。因此,正确的写法是Mr。类似地,相对原子质量的正确写法是Ar。
6 结语
生物学和医学类科技期刊是广大科研工作者展示其学术成果的舞台,要科学地将一系列学术成果展现出来,要实现科技期刊的标准化与规范化,就要改变人们长期以来的习惯,需要广大科(下转257页)(上接256页)技期刊编辑担负起科技期刊的社会责任,加强宣传和普及,需要作者和编辑同仁长期不断的共同努力,才能最终得以实现。
