中科院劉冬生研究員學術講座（11月21日下午4點）

講座題目：核酸納米機器及其功能演化

主 講 人：劉冬生 研究員  中國科學院國家納米科學研究中心

主 持 人：黃志纾 教授  太阳集团1088vip副院長

講座時間：2008年11月21日（星期五）下午4點

講座地點：太阳集团1088vip講學廳（125室）

主講人簡介：劉冬生，1993年本科畢業于中國科學技術大學高分子化學專業，之後在中科院化學所從事高分子化學研究。2002 年于香港理工大學獲博士學位，之後 在英國劍橋大學從事博士後研究。2005年入選中國科學院“百人計劃”，加入國家納米科學中心任研究員、博士生導師。2007 年獲得國家自然科學基金委員會 “傑出青年基金”支持。2008年獲得“第一屆中國化學會——英國皇家化學會青年化學獎”。近年來先後擔任了基金委面上項目負責人、科技部重大研究專項項目首席科學家助理，課題負責人。 

    當前主要從事以核酸、蛋白質等生物分子為基礎的納米結構組裝及納米材 料制備與應用研究，包括：一、酸堿驅動的核酸分子機器運動機制研究；二、以核酸結構組裝為基礎的智能材料設計、制備及其在生物醫學領域的應用研究；三、 以核酸分子為模版的蛋白質、納米粒子組裝及應用。近年來在國際知名期刊上發 表了一系列文章，還應邀為多個國際知名期刊撰寫本領域的研究綜述并多次應邀在國際會議中做邀請報告。

講座摘要：生物大分子在受到外界刺激時能夠産生的二級結構變化是生命活動賴以存在的基 礎。利用生命系統中存在的生物大分子二級結構的應激改變構建可以活動的納米器件是生物納米技術研究的追求目标之一，對我們了解生命的奧秘、構建生物傳感器以及仿生

納米器件的研究都有着重要意義。

    根據核酸四鍊結構 i-motif 隻能于弱酸性情況下存在并且穩定性較高的特點，我們設計并構建出了由pH 值調控驅動的核酸納米馬達，還對此馬達在器件表面的工作狀态進 行了研究并實現了将核酸納米馬達的輸出轉化為可以測量的宏觀機械運動。 

通過和其它功能系統的結合，可以進一步實現核酸納米機器的功能及應用擴展，例 如：通過和光緻 pH 值變化變化小分子系統結合，可以實現核酸納米馬達的光驅動；和 表面粗糙度控制技術結合，可以實現智能表面的構建；另外，通過和核酸納米結構設計 與組裝技術結合，還可以實現智能響應性材料的制備。

參考文獻：

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