作者:黄辛 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/11/24 11:35:07
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东方科技论坛聚焦超分子化学:科学前沿与技术创新

 

以“超分子化学:科学前沿与技术创新”为题的东方科技论坛近日在沪举行。中科院院士、上海交通大学教授颜德岳,中科院院士、华东理工大学教授田禾等30余位专家围绕分子识别与组装新范式、分子机器构筑新方法和输送型分子机器等展开研讨。

院士专家建议,必须采取有力措施,更加聚焦具有重要实际应用前景的超分子结构和技术,促进超分子化学与其它学科的交叉融合,推动带有“超分子”特色的应用研发等,从而实现中国超分子化学研究跨越发展。

超分子化学研究非共价键作用力驱动的分子识别和自组装及由此产生的超分子或自组装体的结构、性质和功能等。1987 年诺贝尔化学奖授予 Cram、Lehn 和 Pedersen,以表彰他们在选择性分子识别研究方面做出的贡献,标志着物质科学一个新的学科-超分子化学的产生。

会议执行主席、复旦大学教授黎占亭在主题报告中指出,分子机器作为超分子化学研究的一个核心领域,最能体现超分子体系利用可逆非共价键控制分子可控聚集和运动的特征。但宏观分子机器和生物分子机器除了能够实现可控的运动外,最重要的特征是能够“做有用功”。

如,就生物分子机器来说,肌球蛋白可以实现肌肉伸缩,离子泵蛋白可以实现离子的跨膜逆浓度梯度输送,生物酶能够在温和条件下快速和高选择性的催化很多惰性键的断裂、重组与转换等。到目前为止,有关分子机器的运动控制已经取得关键性进展,但是分子机器的功能探索则相对滞后,而能够“做有用功”的分子机器,国内外尚无报导。

分子机器,指由分子尺度的物质构成、能行使某种加工功能的机器。因其尺寸多为纳米级,又称生物纳米机器,具有小尺寸、多样性、自组装、准确高效、分子柔性、自适应、仅依靠化学能或热能驱动、分子调节等其他人造机器难以比拟的性能。

记者了解到,过去十多年,我国超分子化学尤其是在分子机器研究领域已经取得了长足进步,近年来每年发表的论文数量占世界总量的比例已经超过 30%,并继续呈现递增趋势。

“受自然界生物分子机器的启发,越来越多的人工分子机器被有机化学家通过有机合成的方法创造出来。”华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授曲大辉说。

上海交通大学教授周永丰指出,研究生物纳米机器具有重大意义,它可以促进生物学发现,深入认识蛋白质分子机器机制,开发生物分子机器和促进仿生学发展。

中科院化学所研究员陈传峰等指出,未来分子机器研究的最重大突破应该来自于其功能化乃至于社会感知的重要应用。

“凝练未来研究的关键科学问题,提出解决制约应用研发的技术瓶颈的思路与途径,真正实现分子机器在“做有用功”方面的突破。通过推动基础研究创新到应用研发的转化,达到服务社会之目的。”成为与会专家的共识。

 
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