造小技术
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“造小”的艺术,用分子构筑新材料(国际科技前沿)
人民日报· 2025-12-21 22:20
该研究由华东理工大学费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心完成。2019年,研究团队在参观上海中心大 厦时受到启发。该大厦于2016年建成,是目前中国第一高楼、世界第三高楼,以多项创新技术在超高层 建筑史上具有里程碑意义。研究团队特别注意到,其独特的内外双层螺旋外观不仅赋予建筑独特的空气 动力学稳定性,也令人联想到生命体系中的螺旋结构,如DNA和某些蛋白质。由此,研究团队提出一 个科学设想:能否在非生物体系中,通过化学合成手段构建具有类似几何特征和动态功能的人工高分 子? 生物体内的螺旋高分子承担着信息存储、结构支撑或催化等关键功能,其精密构型被认为是"生命密 码"的物理载体。然而,数十年来,化学家虽然能合成出螺旋结构高分子,但往往基于难降解、难回收 的刚性骨架,不具备天然螺旋高分子一样的动态功能。 此次研究团队从最基础的小分子出发,尝试将氨基酸、二硫键等天然的、与生物相容的"分子积木",通 过动态可逆的化学键连接起来,构筑出稳定的螺旋构象。不过,早期设计的分子仅靠氢键等弱相互作用 维持螺旋,一旦受热或环境变化,结构便迅速"坍塌"。 螺旋聚合物和上海中心大厦结构示意图。 资料图片 近期,中国与荷兰科学家合作完成的一 ...