庄浦祥 董艳芳 邵 宇 郑 宜

（福州大学化学学院光催化研究所能源与环境光催化国家重点实验室 福州 350116）

高能电离辐射对生物分子的作用是环境与人类相互影响体系中的重要部分。高能粒子（α-、γ-、X-射线等）与物质相互作用时，70%～80%辐射能量导致电离，由此产生数目众多的二次电子（约5×104MeV）［1-2］。由于其分布与电离辐射的初始能量和类型无关，皆为能量小于30 eV、平均能量约为10 eV的低能电子，二次电子（低能电子）是电离辐射过程中导致化学、生物反应的最关键介质［3-5］。DNA是细胞内最重要的生物分子，由于传递了大部分高能辐射能量的低能电子能直接导致各种遗传变异或潜在致命性的DNA破坏，50%以上的辐射损伤是由低能电子（LEE）作用导致［6］，因此，低能电子与DNA分子作用是细胞内辐射保护和辐射致敏机制的基础，对其作用机制的理解是辐射生物学最本质的研究命题。2000年，Boudaïffa等［7］在Science上首次发表了5～20 eV电子通过解离共振能有效导致DNA的单链、双链破坏的重大发现。近年来，发现能量（甚至低于0 eV）位于水分子导带上的预溶剂化电子也能够导致DNA损伤［8］。迄今为止，已揭示的低能电子与DNA相互作用机制表明：（1）低于25 eV的低能电子可以通过解离电子吸附（DEA）过程对质粒DNA作用产生交联（Crosslink，CL）、单链断裂（Single strand break，SSB）、双链断裂（Double strand break，DSB）［6，8］；（2）0～4 eV的电子只能引起SSB［9］；（3）电子被DNA捕获并导致损伤的程度取决于DNA的形态与环境，如水、离子、蛋白质、氧气等［4，6］。其中针对碱基损伤（Base damage，BD）及由链断裂和碱基损伤组成的多重损伤（即集簇损伤，Clustered damage），由于检测困难，研究较少。……