基于纳米操纵的DNA分子手术

手术一般是利用手术刀等工具对生物体的特定部位进行定位机械操作,包括切割、移植、缝合等."分子手术"是延用医学中对生物体外科手术的概念,只是对象不是生物体而是单个分子."分子手术"的定义为:对单个分子在纳米尺度上的操纵和改性,包括对单分子的切割、推移、卷积、分离,以及定位反应等.这意味着分子手术主要是借助某种机械对单个分子的机械操作及随之引发的化学和生化反应.     

DNA单分子力学及相关生物学

1953年DNA分子双螺旋结构的发现不仅为自然科学研究开辟了全新领域,而且对人类的文化、艺术,乃至人类对自身的理解都起到了巨大的推动作用.正如20世纪初的"相对论"和"量子论"带来了原子能时代和信息时代一样,"基因组"在人们社会生活的方方面面发生着深刻影响,生命科学新时代、大科学的研究格局和潮流正由此而逐步形成.     

分子配伍与网络分析——中医药学的分子原理与研究战略

中医药学是一门古老而先进的科学,在古老的理论形式中蕴含着先进的科学原理。从分子水平上揭示中医药学的科学原理,应当可以对人类生理、病理、药理的规律有新的领悟,从而创造出医药学的新理论。中医药学的分子原理的理论假说－－分子网络紊乱与调节,其具体内容可以通过分子配仁与网络分析进行研究。     

白化病的分子机制研究概况

本文对白化病的症状及分类,白化病各型的分子机制,人类白化病分子机制研究进展,白化小鼠分子机制研究进行了综述。     

单分子科学的机遇与挑战

单分子作为物质世界中独立稳定的最小单元,是构造物质的基本单元,是最稳定的量子化单元.单分子研究是对人类表征和检测技术极限的挑战,已经成为各国竞争的制高点.单分子科学作为一个前沿交叉领域,融合了分子结构设计、单分子超分辨、单分子物理化学性质研究、理论模拟等多层面工作,孕育着不可估量的突破.本综述以单分子科学为主题,对该领域的整体发展概况和突破性成果进行系统梳理.首先,从基础科学与应用两个层面介绍单分子科学与技术研究的意义;然后,重点阐述基于电学、力学、光谱学等技术对单分子不同维度性质进行表征的进展,并着重介绍我国学者为推动单分子科学研究领域发展所作出的巨大贡献;最后,归纳并展望未来单分子科学领域发展所面临的机遇与挑战.     

碗状共轭分子的合成及物理和化学性能

发展新型有机共轭分子是构筑有机光电功能材料的基础创新点之一.有机共轭分子中碳原子(或者杂原子)主要采取sp~2或sp杂化,因此它们主要呈现平面结构.与平面共轭体系相比较,曲面共轭分子(比如富勒烯和碗状分子等)展现出独特的物理和化学性质.本文对碗状分子的化学合成及物理和化学性质进行了综述,主要包括碗状分子的两个基本结构单元"荧蒽烯(corannulene)"和"素馨烯(sumanene)"的化学合成历程、化学修饰,尤其是主族元素对于共轭体系的掺杂引起的物理和化学性能的变化.     

世界上最小的马达——分子马达

世界上最小的马达在哪里?就在我们每个人的身体里,它被称为"分子马达"(molecular motor).分子马达是生物体内的一类蛋白质,就像传统的马达一样,它们"燃烧"燃料,做出特定的运动,完成特定的功能.它们是生物体内的"化学能与机械能之间的转换器".某些分子马达也有定子、转子,只不过它们的尺寸都非常小,以纳米为单位,所以被称为世界上最小的马达."生命在于运动",这对于分子马达来说最确切不过了.每个生物体内都有成千上万的分子马达,光合作用需要分子马达,细胞的分裂需要分子马达,肌肉运动也是分子马达在起作用生物体内分子马达无处不在.     

充斥细胞的纳米分子机器

分子机器种类繁多 一个小小的生物细胞中,居然充斥着种类繁多的纳米级分子机器。它们和人类制造的机器一样,由许多部件相互配合,行使着特定的功能。     

现代科学的蒙娜丽莎

在科学史上 ,没有哪一个分子达到过DNA双螺旋分子这样的偶像地位 ,双螺旋分子的形象已经印刻在社会的各个方面 ,从科学、艺术、音乐、电影、建筑、直至广告。本文将讨论它的形式在科学和艺术两个方面的演变——     

循环式脂肪有助于延长蠕虫寿命

衰老是被普遍接受的一种生命现象，但是在分子水平上人类与其他生物体究竟如何老化的呢？桑福德-伯纳姆医学研究所的汉森博士带领其团队．成功研究出线虫器官衰老过程的分子基础。     

势诱导原子多极矩分布

一、分子间相互作用和原子多极矩分布分子中的电荷分布可以用分子多极矩表示出来,也可以用另一种方式来表示,即以分如分子偶极矩就足以描述静电作用,但两分子比较接近时,即使将分子的较高极矩考虑进去,子中的各原子为中心,用原子多极矩来表示原子周围的电荷分布,如此在分子中形成一原子多极矩的分布,静电作用可以被看作是两分子的原子多极矩的相互作用。这样做的优点是,原子多极矩的低级项的分布可以代表分子多极矩的高级项,从而大大提高多极展开的效率。     

分子距离润滑

只有几个分子那么厚的流体层如果被夹在固定的结构表面之间就能获得像固体那样的次序,人们知道这一点已经好几年了。根据《化学物理杂志》报导的伊斯雷拉威利等人的新的实验,这样的类似固体的次序在两个表面处于相对运动状态时依然可能存在。这一发现可被认为是分子摩擦学诞生的标志。分子摩擦学是在原子大小的距离上研究摩擦与润滑的科学。如果在流体池中使两个表面在分子距离内合在一起,层间流体就会改变其动态与静态特性。流体的相图会被改变,其热传递系数会发生变化,其质会变得不均匀,还可能变得各向异性。决定流体特性的因素很多,如流体的最初结构、两个表面的结构与可比性、表     

超分子体系中的分子识别研究Ⅲ——环糊精双核铜配合物对芳香氨基酸的手性识别

分子受体(主体)选择性键合底物(客体)形成超分子种类的研究在化学和生物化学等领域是当今一个研究热点.天然和化学修饰环糊精具有相当的刚性和良好的疏水空腔,可以作为分子受体识别各种有机和无机以及生物分子形成主-客体或超分子配合物,而且可以作为一种优良的酶底物相互作用的模型被应用于科学和技术的几个领域.我们近来对天然环糊精和各种环糊精衍生物与萘衍生物分子识别的热力学性质研究,有助于我们加深理解受体-底物之间的几种弱相互作用力,包括范德华力、氢键和疏水相互作用力,得到了有意义的结果.在目前的研究中,我们报道环糊精双核铜配合物对芳香氨基酸的分子手性识别.这样的一种     

从分子视角观察反应机理

据英国Nature，2006，443：122报道，丹麦奥尔胡斯大学的斯塔佩尔菲尔特（H．Stapelfeldt）正在研究一种新的观察化学反应的方法，即从分子视角实时观察化学反应过程中原子是如何相互交换位置，以及电子是如何重新排布的。研究中使用的装置是一台飞秒型的光电子光谱仪，它与以往研究中使用的传统装置不同。以前的光谱仪是通过用紫外光敲击出靶标分子的光电子来获知分子的电子结构的。     

DNA技术带来的新时代

21世纪是DNA技术的黄金时代 早在20世纪70年代,就拉开了DNA技术时代的帷幕。生命为了复制、修复作为“遗传信息的担当者”的DNA,而准备了各种各样的分子装置。由于发现了“限制酶”和“连接酶”这两种酶,生物学家想出了利用“酶”这一分子装置的方法。限制酶也可以称做“分子剪”,它能从DNA中正确地剪取小断片。连接     

有机/无机复合型电、磁分子功能材料

介绍了分子导体、超导体和分子铁磁体等功能性分子材料发展的背景,回顾了其发展历史;对构建和组装功能性超分子材料的前体化合物所应具备的结构特点进行了描述和总结;综述了分子导体、超导体和分子铁磁体等功能性分子材料的最新研究进展及其导电、超导、磁相互作用的原理;最后评述了多功能分子材料物理性质间的协同效应机制,并展望了这一领域的发展趋势和前景。     

分子结构和分子机构

随着现代分子生物学和现代医学的不断发展，人类在分子生物学和医学等领域的研究内容早已从细胞、染色体等微米尺度的结构深入到更小的层次，进入到单个分子甚至分子内部的结构。纳米生物学和纳米医学中的研究对象与以往微米尺度的研究对象相比，要微小得多。极其微细的纳米分子结构和纳米分子机构在很多领域将得到广泛应用。     

解码生命——人类基因组计划的启动与实施

已经绘制完成的人类基因图,就是一本人类生命的百科全书。人类的全部遗传信息正等待着科学家们逐一破译,一旦全部完成,人类便可在分子水平上认识自己.     

纳米技术和基因工程是双刃剑

有科学家表示,到本世纪中叶,当纳米技术高度发展并与基因工程结合之后,只要在婴儿出生时把纳米装置植入其体内,就可以控制他一生的身体状态。这样,一个肉眼看不见的"医生"将一直在体内巡逻……到那时,人类青春永驻的梦想将成为现实,甚至可能获得永生。     

纳滤体器件在生物分子分离中的研究进展

人类对生物体系的理解取决于生物分子高效准确的挑选和分离. 随着纳滤体器件(Nanofilter)的蓬勃发展, 其在生物分子分离领域的应用受到了广泛关注, 并成为无胶体系生物分子分离的热点之一. 本文结合纳滤体器件的产生及发展, 从纳滤体器件的设计及理论模型两方面重点阐述了纳滤体器件在生物分子分离方面的研究进展, 并对纳滤体器件的计算机模拟进行了讨论. 近年来, 相比于传统的生物分子分离方法, 纳滤体器件所具有的优势日益突出.而纳米技术的进一步发展, 也使其具有很好的应用前景.