透过实验室的玻璃窗，可以看见三个穿蓝色实验服的年轻人正聚精会神地在显微镜下操作着一组微型工具。“这位老师是我们中心的助理研究员，他是做电子器件的高手，正带领两位博士生在研究一个可以进行精密测量的微机械装置。”国家纳米科学中心研究员裘晓辉向科技日报记者介绍。
工欲善其事，必先利其器。裘晓辉认为，“要在基础研究中不断有原始创新，我们不能仅停留在发表论文的状态，而要不断攻克核心技术，研发先进的仪器装置，才能去探索别人做不了的前沿问题。”
轰动科学界，首次直接“看到”氢键
为何水在常温下是液态；为何冰能浮在水上？“这都是氢键的神奇魔力。水分子中的两个氢原子和一个氧原子由共价键连接，而水分子之间则是由一种极微弱的作用联系在一起，这就是氢键。”裘晓辉介绍说。
氢键是自然界中最重要、存在最广泛的分子键相互作用的形式之一，对物质和生命有至关重要的影响，很多药物也是通过和生命体内的生物大分子发生氢键相互作用而发挥效力。
自1936年诺贝尔化学奖得主鲍林在其著作《化学键的本质》中首次提出“氢键”这一概念后，科学界就存在争论：氢键仅仅是一种分子间弱的静电相互作用，还是存在有部分的电子云共享？科学家一直在试图回答氢键是什么的问题，主要借助于X射线衍射、拉曼光谱、中子衍射等技术，这些研究方法获得的数据可以从不同的方面反映氢键的性质，然而氢键的庐山真面目仍是一个未解之谜，因此有人甚至怀疑它到底存不存在。
裘晓辉带领研究团队研制出“利器”——极灵敏的原子力传感器，使得这一问题的研究有了突破性进展，犹如天文望远镜能够拍摄到宇宙深处星际的影像、星际之间的引力一样，使得原子力显微镜成为探明微观世界的照相机，能够为原子、分子、化学键“写真”。
通俗地讲，“这项研究成果相当于以前可以从太空中看到地面的人排成一行，现在是第一次看到，原来这些人之间是手拉着手的。”裘晓辉引用国家纳米科学中心前主任刘鸣华研究员的话说道。
2013年年底，《科学》杂志刊发了裘晓辉团队直接观察到分子间氢键的成果；《自然》杂志还将分子间氢键的图像评述为当年年度三幅最震撼的图片之一。
不断创新，研制关键仪器核心部件
“我在白春礼院长指导下进行博士生论文研究时，就知道分子能自发排列成规整结构，但是对分子间存在的这种神奇作用一直看不到。”裘晓辉说。
