张文彬
- 作品数：15 被引量：17H指数：3
- 供职机构：北京大学化学与分子工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划美国国家科学基金更多>>
- 相关领域：理学生物学一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 从“纳米原子”到“巨型分子”的软物质研究被引量：2
- 2016年
- 本文通过分析软物质科学发展的趋势,回顾了"纳米原子"与"巨型分子"这类新型软物质材料的发展历程,总结了"纳米原子"的结构特点以及"巨型分子"自组装的若干特色,提出将"纳米原子"作为"巨型分子"的基本"结构子"和"功能子",以实现模块化的精确结构高分子理性设计与精准合成,并进一步实现其可控组装,调节其多级结构(特别是1—100 nm尺度的结构),最终实现其多样的功能化.这种具有高度刚性构型和固定形状尺寸的大分子有别于传统大分子的柔性链式结构,在组装中也呈现出了与传统大分子截然不同的有趣相态和相结构,是大分子科学的一类新元素,值得进行深入研究.
- 张文彬陈尔强王晶张维王林格程正迪
- 关键词：大分子
- 基于分子纳米粒子的巨型分子的设计、合成和组装
- 合成具有精确结构的大分子一直是高分子科学的一大挑战。分子纳米粒子是一类具有确定分子结构和固定形状的化合物。利用这些分子纳米粒子组成的结构域可以方便地组建精确结构大分子。如果把这些分子纳米粒子类比为原子,那么这些大分子就可...
- 张文彬俞新飞王建隆孙浩然谢逸凡李乙文董学会岳衎黄明俊刘浩程正迪
- 关键词：高分子结构性能关系富勒烯
- 文献传递
- “双面神”分子纳米粒子的合成、表征及组装
- 2020年
- 分子纳米粒子指尺寸在1 nm以上、具有刚性结构与精确分子结构的纳米基元,其因独特的物理化学性质而广受关注.目前,这些纳米基元的官能化方式较为单一,其固有特性仍远未被发掘,亟待发展具有可控多位点官能化的复杂基元,以加深对此类分子自组装物理图景的理解.本文通过便捷高效的两步点击反应,首先在八乙烯基多面体寡聚倍半硅氧烷上引入三个羟基,并分离出羟基在同一侧的邻邻间(oom-)异构体,其次在剩余五个位点引入全氟烷基链,制备了"双面神"不对称分子纳米粒子oom-T8F5(OH)3.利用核磁共振技术对分子骨架进了细致表征,确定了接枝位点的精确位置.对其进一步的物性研究发现,该分子能在较宽的温度范围内展现出六方柱状液晶中间相.由于其不对称的分子构型,氟链和多面体寡聚倍半硅氧烷母核在结晶过程中相互竞争,使样品呈现出两种斜方晶体结构以及单向相转变行为.该研究对此类精密结构大分子的组装行为进行了初步探索,为进一步发展纳米杂化材料奠定了基础.
- 邵宇韩帅元杨爽张文彬
- 关键词：液晶POSS
- 基于分子纳米粒子的巨型分子被引量：5
- 2015年
- 本文聚焦于一类非传统的高分子结构,也即基于分子纳米粒子(或称纳米原子,nano-atoms)的巨型分子(giant molecules)。分子纳米粒子是具有确定化学组成、分子对称性和表面官能团的三维刚性笼状骨架结构。巨型分子是利用分子纳米粒子基元构筑的具有精确结构的高分子。受到蛋白质中结构域概念的启发,我们提出经过表面官能化修饰的分子纳米粒子可以作为合成高分子的结构域和功能域,通过逆功能分析,结合包括点击化学在内的高效化学反应,来实现巨型分子的快速模块化合成、可控组装和功能评估,并利用其中得到的构效关系,更为系统地理解材料的性质和指导材料的进一步优化设计。同时,这种新型高分子也可被看成是尺寸放大的小分子。它的许多有趣的自组装行为和相应小分子既有相似之处,又有截然不同之处。比如,巨型表面活性剂在溶液中能像小分子表面活性剂一样组装成为尾链被拉伸的胶束,在本体中则像嵌段聚合物一样形成纳米相分离的结构。这些组装展现出对于一级化学结构不同寻常的敏感性,并容易形成一些非传统的罕见相态,包括Frank-Kasper相态、在低分子量层状晶体PEO中出现的非整数折叠以及在溶液组装中出现的多级结构。因此,我们认为巨型分子作为功能材料在将来的技术领域中将具有广阔的应用前景。
- 张文彬王晓曼王晓威刘栋韩帅元程正迪
- 基于分子纳米粒子的巨型分子的设计、合成和组装
- <正>合成具有精确结构的大分子一直是高分子科学的一大挑战。分子纳米粒子是一类具有确定分子结构和固定形状的化合物。它们的核组成和外部官能团的分布都是确定的。利用这些分子纳米粒子组成的结构域,我们可以方便地组建精确结构大分子...
- 张文彬俞新飞王建隆孙浩然谢逸凡李乙文董学会岳衎黄明俊刘浩程正迪
- 文献传递
- 生物活体功能材料研究进展被引量：3
- 2022年
- 生物活体功能材料是合成生物学和材料科学(特别是高分子科学)交叉的研究领域:合成生物学可以实现对生物体的重新编辑,材料科学则提供了材料构建的基本思想及对构效关系的全面理解。随着合成生物学和材料科学的不断发展、交叉和融合,各种响应性、程序化的生物活体功能材料不断涌现。中国科学院深圳先进技术研究院的戴卓君研究员和杜克大学的游凌冲教授团队借鉴高分子科学中互穿网络的概念,通过基因回路设计控制细胞的程序性凋亡,实现胞内反应性功能蛋白质的可控释放,促进原位的蛋白质聚合和固定反应,形成具有蛋白质与壳聚糖半互穿网络结构的微凝胶,既可保护固定于其中的微生物不受环境侵害,又可运用微生物应对环境扰动并影响环境,从而提供了一个模块化的生物活体功能材料平台,在生物医药等领域展现出广阔的应用前景。
- 王宇翔吴夏泠张文彬
- 关键词：半互穿聚合物网络合成生物学
- 拓扑蛋白质的设计与合成被引量：2
- 2020年
- 拓扑蛋白质是一类具有复杂拓扑结构的非线性蛋白质,为抗体工程、工程酶、生物材料等领域提供了崭新的研究对象,具有重要的基础科学意义和应用价值.本专论从拓扑高分子合成的重大挑战出发,总结了天然拓扑蛋白质的合成策略,详细阐述了如何灵活应用组装和反应协同构建人工拓扑蛋白质,讨论了拓扑蛋白质的表征方法,并提出了该领域进一步发展所面临的挑战和机遇.
- 杨婷婷达晓娣张文彬
- 关键词：拓扑蛋白质工程索烃
- 巨型表面活性剂立体异构体的精确合成和可控组装
- <正>大分子的精细结构差别(比如立体构型)对其组装的影响是一个非常重要的研究课题,但目前相关的报道却很少。这主要是由于大分子的立体异构体的精确合成较为困难。我们以多面体寡聚倍半硅氧烷(POSS)作为模型体系,发展选择性合...
- 张文彬
- 关键词：立体异构体分子自组装
- 文献传递
- SpyTag-SpyCatcher蛋白质组装体系
- SpyTag是一个多肽段,SpyCatcher是与之相对应的一个蛋白质。它们之间能够重组,并自发形成异肽键偶联。这就将蛋白质组装和化学反应结合在一起,是可基因编码的化学反应。我们利用蛋白质工程的方法,将SpyTag和Sp...
- 张文彬
- 文献传递
- 智能物质的创制与应用
- 2024年
- 人工智能的崛起正深刻地影响着我们的社会,也催生出智能物质这一新兴的交叉研究领域.智能物质是由分子组装而成的复杂物质体系,包含传感、存储和驱动基元及其之间的相互作用网络.复杂相互作用导致“涌现”现象的产生,使智能物质能够胜任特定的功能,并可实现自主的学习、适应和进化.目前,智能物质的创制主要有“自下而上”和“自上而下”两种策略,前者通过设计分子基元及其相互作用,构造全新的智能体系;后者通过改造生命体等已有体系,赋予全新的功能角色.智能物质具有独特的应用场景,本文以柔性器件与软体机器人、生物医学应用为例,阐述了智能物质的优势和广阔前景.智能物质的研究是物质科学的机遇与挑战,也是人工智能领域的新方向.
- 蒋冯逸邵宇张文彬
- 关键词：分子组装合成生物学
