张川

 

        我的研究领域是生物自组装材料,生命是地球上最为复杂和奇妙的过程,经过亿万年的自然进化,生物本身也成为最神奇的材料设计师和材料制造工厂。我的研究工作主要着重于利用天然或人工合成的生物大分子模拟自然界的生物自组装过程,进而制备具有特定形貌和功能的自组装分子器件,并研究其可能的生物医学应用。

 

        生物分子自组装主要利用生物大分子之间的弱相互作用,形成具有特殊结构形貌的集合体。目前生物分子自组装研究不论在国内国外都方兴未艾,但迄今为止,人工控制的生物大分子自组装结构相对还比较简单,功能相对匮乏,甚至不能跟最简单的生物系统相比。在我的研究中,实现了利用DNA分子的可编程组装特性来构建稳定的结构单元,通过模拟病毒衣壳的形成,自下而上地设计构建了一系列大小、形貌和病毒类似的自组装多面体结构,并初步实现了在DNA基础上引入其他核酸及蛋白等功能性分子,以达到更复杂结构的组装。目前我的研究工作着重于进一步拓宽可编程生物自组装体系的范围,实现功能更复杂的多种类生物大分子的协同组装,并将其作为药物载体和人工疫苗应用于生物医学领域。这一领域的长期目标则是希望实现分子水平的复杂机器人的制备,比如将多种生物大分子按照预定编程装配成具有特定功能的超分子结构,通过引入分子识别,使其成为能够具有感知、判断和行动的分子机器人,从而能够直接应用于实时生理监测、疾病诊断、器官修复以及基因调控等医学领域。虽然生物分子机器人的研究还处于起步阶段,但已经为我们展现了巨大的潜能和美好的应用前景。

 

        在我的理念中,一个优秀的科学家其研究就应该为天地立心,为生民立命。希望通过我和同仁的努力将来能实现这一愿景,让我们能更深入地理解生命体系的形成和其复杂过程,为人类的健康贡献力量。

 

        张川,1981年出生,2003年本科毕业于清华大学化学系,2006年获清华大学分析化学硕士学位。2011年获美国普渡大学化学博士学位,2011-2014年于美国西北大学从事博士后研究工作,成功入选中组部第5批青年千人计划,2014年加入上海交通大学化学化工学院,任特别研究员、博士生导师。

 

        张川主要从事生物大分子可编程自组装以及生物大分子复合物为基础的功能性材料、器件开发。研究内容包括利用核酸、蛋白等生物大分子为基本构建单元进行可编程自组装,模拟生物功能性超分子结构;利用DNA分子引导纳米粒子制备超晶格材料以及功能性器件;利用新型核酸-聚合物超分子组装结构作为载体进行抗癌药物输送、基因调控等生物医学应用研究。研究成果大多发表在Nature系列杂志等国际著名学术期刊上。曾获得过M.G. Mellon Award, Bilsland Fellowship,光华奖学金等奖励。

Copyright © 2013 Qiu Shi Science and Technologies Foundation. All rights reserved.

香港中環皇后大道中31號陸海通大廈12樓
北京地址:北京朝阳区北辰东路八号汇园公寓H座2008