三蝶烯及其衍生物的合成与应用研究进展

三蝶烯及其衍生物是一类具有独特的三维刚性结构的化合物, 它们在过去的20多年内受到了人们很大的关注, 并已在包括分子机器、材料化学以及超分子化学等许多领域内得到了广泛的应用. 本文将概述三蝶烯及其衍生物的主要应用研究成果, 重点介绍我们研究组于近年来在基于三蝶烯的新型受体分子合成及其在分子识别与组装中应用的研究进展.     

分子机器研究前沿

分子机器以其在微观层面上可精准操控的特点，在分子器件、纳米发动机、医疗、智能材料等领域具有重大应用价值并引起了广泛的关注。分子机器研究虽然已获2016年诺贝尔化学奖，但目前其离真正实用化还有很长的一段路要走。文章聚焦近年来分子机器在合成、表征、构建固态以及能做功功能体系等方向的研究成果，并对该领域的未来进行了展望。     

微纳米马达研究的多学科交叉

<正>宏观世界中,马达的发明和驱动给我们的日常生活带来了翻天覆地的变化.同样,在微观世界中,微纳米马达的研制成功和实际应用也将给人类带来革命性的变革.受益于微纳米制造技术的快速发展,我们得以窥见通过操控原子、分子和纳米材料制备微纳米机器的可能性.2016年,Jean-Pierre Sauvage,Sir J.Fraser Stoddart和Bernard L.Feringa三位科学家因设计和合成出分子机器而被授予诺贝尔化学奖.这在某种程度上表明包括     

三人因改变分子而荣膺2005年诺贝尔化学奖

美、法三位科学家因发展了分子的换位反应，这一过程给塑料、药物和其他材料的生产带来了革命而分享了2005年诺贝尔化学奖。瑞典皇家科学院在颁奖宣言中称：三位科学家的成果是朝着“绿色化学”前进了一大步——通过巧妙的工艺减少了潜在的有害废弃物。     

分子模拟的发展及应用

因发展分子模拟方法使得在分子和原子水平上研究复杂体系的运动及反应成为可能,2013年度的诺贝尔化学奖颁给了三位美国科学家——哈佛大学的卡普卢斯、斯坦福大学的莱维特以及南加州大学的瓦尔谢勒。为理解他们工作的科学意义,本文就分子模拟的发展及应用做一简单介绍。     

三位科学家分享2005年诺贝尔物理学奖

10月4日，瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔物理学奖授予三位科学家，其中的一位利用量子力学解决了描述光的行为的理论；而其他两位则根据这一理论发展了识别原子和分子的激光技术。     

近看分子机器人

我们周围随处可见形形色色的工具和机械,从钳子这样的小东西到传送带、吊车这样的庞然大物,简直不胜枚举。如果有一天机械突然消失不见,人类的生活显然将会变得束手无策举步维艰。目前正有科学家试图把对人类来说如此重要的机械在分子尺寸上组装起来,制造一种极其微小的装置,这种装置被称为"分子机器人"或"分子机器",     

生物大分子的分析方法--2002年诺贝尔化学奖简介

20 0 2年诺贝尔化学奖授予了三位在生物大分子研究领域里作出突出贡献的科学家 ,以表彰他们开创了应用化学分析法对于生物大分子进行分析的方法 .本文对质量分析法和核磁共振法的发展以及三位科学家应用两种方法在生物大分子研究领域所做的开创性贡献作简要介绍 .     

鼻子和脑子是怎样合作的?--评价2004年诺贝尔生理学或医学奖

巴克和阿克塞尔因从分子水平和基因水平阐明了嗅觉机制百荣获2004年度诺贝尔医学奖.他们于1991年4月25日发表于<细胞>杂志上的论文被公认为该领域的经典,它导致了众多科学家参与该领域,使这领域迅速扩大.     

人工分子机器的历史、现状、展望

2016年诺贝尔化学奖授予斯托达特、索瓦日和费林加以表彰其在"人工分子机器的设计与合成"领域的开创性研究.本文围绕分子机器的发展历史,从机器的运动方式入手,简述分子机器的研究进展以及相关化学家的杰出成就.     

计算机分子模拟——2013年诺贝尔化学奖简介

计算机分子模拟技术的发展至今已有半个世纪的历史,现被广泛应用于解决各种复杂化学和生物学问题,比如药物设计和材料设计。2013 年诺贝尔化学奖授予给卡普拉斯、莱维特和瓦谢尔三位美国科学家,以表彰他们在“发展多尺度模型研究复杂化学体系”上的贡献。这次授奖表明,对于今天的化学家来说,计算机分子模拟已和试管实验同等重要,理论和实践要密切合作才能解决复杂问题。笔者主要介绍计算机分子模拟技术的基本概念、发展简史,以及主要应用领域,并对此技术的未来发展做了展望。     

分子马达运动:生命滑动的乐章

生命在于运动,因此运动对生命而言具有至关重要的意义。肌球蛋白、动力蛋白和驱动蛋白是三种重要的分子马达,负责肌肉细胞和非肌肉细胞的运动。肌球蛋白与肌动蛋白间滑动构成肌肉收缩的基础;动力蛋白和驱动蛋白沿微管运动在细胞内物质运输,有丝分裂、减数分裂中染色体分离过程和细胞骨架动力学方面发挥重要作用。分子马达突变或缺陷可导致遗传性神经病变、严重型肌病和呼吸道慢性感染等发生。因此,分子马达运动的相关研究成果为多种疾病治疗提供新的策略。文章回顾了分子马达的研究历程、生物学作用和应用意义。     

生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young)，奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟，也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm)，是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理，特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义，同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。     

线型缩聚物的分子量分布

线型缩聚物的分子量分布的理论推导,前人作了不少工作。一般都是用统计方法及动力学方法。前者推导简便,用得最广,后者运算繁难,使应用受到限制。此两法均只能对各反应类型分别处理,得不出统一分布形式。本文针对这个问题,建立了一个反映线型缩聚物     

中国蝗科部分昆虫的分子生物地理学分析

在用DNA序列重建蝗科昆虫系统发育的基础上, 采用组成成分分析方法对中国蝗科部分昆虫分布区之间的关系进行了研究. 虽然用贝叶斯法、最小进化法和最大简约法得到的分子系统树并不完全一致, 但根据这些分子系统树得到的严格合意分布区分支图却完全相同. 严格合意分布区分支图表明, 在这些蝗虫的分布区中, 首先在东北区形成, 接着在青藏区形成, 然后依次在蒙新区、华北区、华东区形成, 最后在华中区、西南区和华南区形成. 总体来看, 位于中国北部的分布区和青藏区比位于中国南部的分布区形成要早, 其原因可能与第四纪冰期冰川的活动有关. 青藏区和东北区都是较早形成的分布区, 由于二者在地理位置上并不相邻, 因此可以推测在第四纪更新世后期的间冰期, 除了东北区外, 青藏区也是蝗科昆虫向其他分布区扩散的一个中心.     

纳米探针在分子影像领域的研究进展

随着人们对医学诊断要求的提高, 现有的影像诊断技术已经不能满足疾病高效超前诊断的需求. 而分子影像诊断技术从分子水平对疾病的异常结构和功能进行生理、生化水平显像, 能为疾病的诊治提供更为精确的信息. 分子影像学的发展除了需要先进的成像设备外, 最关键的是要发展新型而高效的成像探针. 目前常规的造影剂和分子探针因为信噪比较低、不具备靶向性等缺点而无法满足成像要求, 而在各种纳米材料基础上发展起来的纳米影像探针显示出较好的显像效果. 本文主要综述光学成像(optical imaging)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, RI)、正电子发射断层成像(positron emission tomography, PET)、电子计算机X线断层扫描(computed tomography, CT)、单光子衍射成像技术(single-photonemission computed tomography, SPECT)、光声成像(photoacoustic imaging, PA)、多模态成像(multi-modality imaging)等各类分子影像中纳米探针的种类、应用及发展前景.     

小G 蛋白Ran 在细胞周期调控中的作用

Ran(Ras-Related Nuclear Protein)作为小G 蛋白家族的一类, 具有GTP 水解酶的功能, 在细胞内行使“分子开关”的作用. 利用酵母和脊椎动物细胞的研究结果表明, Ran 参与细胞间期的核质运输、细胞分裂前期的纺锤体组装和细胞分裂末期的核膜重建等过程. 虽然在高等植物细胞中, 关于Ran 功能的研究报道还十分有限, 但是近来利用不同模式植物的研究结果表明,在多种植物细胞中, Ran 都参与了与细胞周期进程相关过程的调节. 此外, 也有研究表明Ran还影响生长素信号通路. 因此, Ran 蛋白在动物及植物等不同物种之间的功能具有一定保守性和特异性.     

突触骨架重塑调控吗啡戒断负性记忆的分子机制进展简

成瘾性药物戒断所产生的负性情绪记忆被认为是导致强迫性用药的主要原因. 戒断会引起相关脑区发生诸如突触传递和神经结构可塑性等适应性变化,这种适应性变化最终会引起病理性记忆的形成. 研究表明,肌动蛋白actin骨架重塑与突触可塑性以及记忆的形成关系密切,然而对其调控记忆的分子机制知之甚少. 最近,本研究小组围绕吗啡戒断负性情绪记忆的形成机制展开研究,在整体水平上阐述了突触骨架actin及其一系列下游信号参与调控吗啡戒断负性记忆的分子机制. 本文将讨论近年来突触结构可塑性参与调控成瘾性药物负性记忆形成的最新进展,着重探讨阿片类物质成瘾负性动机的形成机制,有助于深入了解成瘾形成的分子机制,为成瘾的研究和治疗提供新思路.     

Enfluence of Orientation of Side Ligand Group on Current Through Molecular Device

The recent significant advances in the molecular electronics show that the molecular device is a good candidate with great potential as the successor to the sil-icon-based semi-conductors. After the successful ex-perimental work made by Reed et al. in which the sin-gle benzene molecule acts as the core of the molecular device, many experimental and theoretical investiga-tions have been done on this subject.