同位素是指具有相同原子序數但中子數不同的的一類核素。我們提到放射性同位素總會下意識地認為同位素是危險的，但這其實這源于我們對同位素的偏見。拿最常見的氫的同位素氘(2H)來說，氘是自然界常見的一類核素，地球上大約有0.015%的氫原子是氘原子。
在化學教科書上也提及到普通水(1H2O)和重水(2H2O)的化學性質基本一樣。今天筆者想向大家介紹一篇關于重水有多甜的論文。
氘是由美國人Harold Clayton Urey在1931年利用6.4米的巨大光譜儀通過光譜技術發現的，其后來又通過蒸餾液態氫證實了氘的存在。Urey因為發現了氘在1934年被授予諾貝爾獎。而今年正好是氘發現90周年。
現在，以色列，捷克和德國合作的研究小組在《生物通信》雜志上發表了一篇論文，提出重水是甜的這一發現。
但是重水并不能取代普通水在生命活動中的重要角色。如果細胞攝入的水中含有25%的重水，那么細胞就會受到損害，如果植物或動物攝入的水中有40%—50%的重水的話，動物植物的生長發育將會受到影響。由此可見，如果將構成生物體的分子中的氫原子全部替換成氘原子，將會對生物體內的分子產生什么樣的嚴重影響。但是只喝幾ml的重水并不會對人體產生什么傷害，在這篇論文里試驗人員真的品嘗了一下重水的味道，竟然嘗出了甜味，故實驗人員對重水甜味背后的原因進行了研究與調查。在28名試驗人員中，在能聞到水的氣味的狀態下有22人識別出了重水和普通的水的味道差異。曾經有檔電視節目做過一個測試，將試驗人員的鼻子全部堵上，讓試驗人員沒法嗅到氣味，這時有的試驗人員會分辨不出味道差異。與此類似的，在本篇論文的實驗中，將試驗人員的鼻子堵上，26名試驗人員中僅有14人分辨出了重水和水的味道的差別。令人感到奇怪的是，光靠鼻子聞重水和普通水的氣味，25名試驗人員里只有9人嗅到了氣味的差別。
論文還將甜度劃分為9個等級進行了實驗從下圖中我們可以看到，隨著重水的含量逐漸增加，測試人員能感受到的甜度就會增加，若將葡萄糖或蔗糖溶于水中制成糖水，則由重水配制的糖水能讓測試人員感受到更強烈的甜味。相反，如果將苦味物質溶于水中配制成苦味溶液，測試人員感受到的重水配制的溶液的苦澀度相較于普通水配制的溶液來說要低一點。
圖片摘自論文
那么，我們不禁好奇為什么重水嘗起來是甜的呢？ 研究人員提出一種可能性：重水對甜味受體產生了某種影響。
甜味受體的模型（圖片摘自論文）
研究人員計算了重水會對甜味受體TAS1R2/TAS1R3有怎樣的作用，經過計算，研究人員推測重水分子進入到受體結合位點和普通水分子進入到受體結合位點的方式不一樣。實驗數據能很好的佐證這一猜想。另外，當實驗中加入甜味受體的阻礙物質lactisole，測試人員則幾乎感覺不到重水的甜味。從這個結果來看，重水對甜味受體會產生某些作用是可以確定的。
Lactisole的結構