首页 -> 2017年度求是杰出青年学者奖

甘泉

 

        200年前,人们认为生命物质非常神奇,不可能被人工制造。直到1828年,法国人维勒(Wohler)通过加热氰酸铵制得了尿素,从而打破了“生命力”学说,开创了人工合成有机物的先河。化学家从此通过共价键构筑了各种结构的有机化合物,服务于人类社会,如药物、橡胶、塑料等。

 

        与生物系统相比,单个的人工分子虽然在结构上已经可以与生物分子相媲美,但在功能上与之存在巨大差距。原因在于分子功能的实现不仅依赖于分子自身的结构,更取决于分子间的相互作用。例如,我们所熟知的生物密码分子DNA便是通过碱基互补配对作用,实现了分子的完美复制功能。如何操纵分子间的相互作用,如何设计、构筑具有特定结构功能的分子和分子体系是摆在化学家面前的一项巨大挑战。

 

        人们在感叹生命奥秘的同时,也在不断地向生命学习。从分子层次上学习、借鉴生物系统的相互作用行为、组装规律,探索分子结构与功能的关系,超分子化学研究由此孕育而生并得到了飞速发展。在过去的30年里,研究人员设计并制造了各种功能性分子体系,包括能够装载特殊分子的微观器皿,催化反应的分子反应器,可调节的分子机器等等。我的研究兴趣集中在对生物密码子DNA的仿生研究上,探索人工分子间的编码及信息传递行为,以期实现人工分子的自我复制功能,让分子去制造分子。

 

        尽管从分子水平上操控化合物的性能已成为可能,但能制备出像生命所展现的那般高度复杂而精妙的功能分子体系仍非易事。但可以憧憬,当越来越多的功能分子被人工设计、开发出来,将这些分子体系有机的结合在一起,让其协同工作,我们能否构筑一个更加多姿多彩的分子世界?

 

        甘泉,男,1982年出生于湖北武汉,2005年和2008年分别获华中师范大学学士和硕士学位,2013年分别于中科院化学所和法国欧洲化学生物学研究所获有机化学博士学位。2013-2014年在剑桥大学从事博士后研究。入选2015年度 “青年千人”计划,现任华中科技大学化学与化工学院教授,博士生导师。

        主要研究领域是超分子化学,即从分子层次上进行仿生,通过设计和构建功能性分子组装体系, 模拟生物体系的结构与功能关系,探索其在识别、分子/离子运输、信息传递、分子机器等方面的应用。利用动态组装理念,与合作者一起构建了可拆卸式的分子马达,突破了合成传统轮烷分子机器时所需要的关环或封端反应制约。发展了一套新型的主客体分子体系,实现了人工分子间的动态编码组装行为。先后在Science, Nature Nanotechenology, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等杂志上发表了多篇论文。

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