20世纪80年代物理学家发明了单分子操纵技术，基于STM开发出来的AFM，光镊、流场拖曳、磁镊等。

主要应用：测量单个生物大分子的物理性质（DNA弹性、蛋白质的力学变性等），分子马达的力学生化反应。

在蛋白质变性（去折叠）实验中，涉及到的是氨基酸残基间非共价的键，以及疏水相互作用，所需的力约在100pN范围。（共价键约1000pN。）

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事实上，是可以通过力伸长曲线，去计算付出了多少能量，进而计算破坏了多少相互作用的。！！！

【AFM】AFM是由Bell lab的G.Binning在STM的基础上于1985年发明的表面观测仪器。

Gerd Bing 获1986年诺贝尔物理学奖，由于他的STM发明。

白春礼率领的科研小组研制成功了我国第一台原子力显微镜（AFM）(获得中国科学院科技进步一等奖，国家科技进步三等奖)，STM获国家科技进步二等奖。

AFM原理：力恒定，悬臂起伏，光学成像系统将起伏变化进行成像。

http://spm.com.cn/afm_mode.shtml

AFM本质是相互作用力的大小，引力斥力都有，而且在相对范围内的原子数量比STM要多得多并且参与AFM的成像，所以其分辨率会相对低一些，但是AFM的适用范围广多了，而且做得好的纳米级别的AFM也不是没有。

【磁镊】较全面的介绍：

http://www.docin.com/p-807207637.html

磁镊实验室一览：

http://www.thefullwiki.org/Magnetic_tweezers

比较重要的有：

Bustamante Lab,1992年的science.

法国巴黎高师的David Bensimon and Vincent Croquette。

德国的Erich Sackmann。芝加哥的Marko Lab。

李明和严洁同出伊利诺伊大学芝加哥分校，李明1998-2001做postdoc。

严洁是1998年理论所博士毕业后，又去伊利诺伊大学芝加哥分校重新读了博士，2005年拿到博士学位。属于大的Marko Lab (Northwestern University)。其师兄Poirier的一篇博士论文提供了很多信息：

http://markolab.bmbcb.northwestern.edu/marko/Poirier.UICthesis.01.pdf

而李明在芝加哥并没有做磁镊，回到物理所之后，又联系的严洁，开始做磁镊。

这是他们合作的第一篇大文章：

http://sm4.iphy.ac.cn/LiMing/aricles/2006/JACS128(2006)15040-SM4.pdf

【光镊】Bell lab的Arthur Ashkin in 1985，当年的paper署名中还有朱棣文。他继续用光镊去冷却原子，得到了1997年的诺贝尔物理学奖。单分子操控方面也算是有诺奖了，稍微有点绕。

对Ashkin的采访，可以知道朱棣文在其中的贡献。

https://web.archive.org/web/20000818004423/http://www.bell-labs.com/user/feature/archives/ashkin/

朱棣文还为诺奖写了一个长文：他说自己1998到1993年是most productive time. 看来是大有收获的。

https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/chu-lecture.pdf

香港韩一龙博士老板是用光镊的：

http://physics.nyu.edu/grierlab/home.html

 【理论生物物理】

理解DNA单分子在外力作用下的弹性应变，虫链模型等。