北京大学纳米科学与技术研究中心

北京大学纳米科学与技术研究中心１概况北京大学纳米科学与技术研究中心（以下简称纳米科技中心）成立于１９９７年９月２７日，是我国第一个跨学科的纳米科技联合研究机构，涵盖了物理学、化学、电子学、材料科学、微电子技术、计算机以及生物学等领域，致力于研究下个世...     

九层之台,起于累土——从化学生物学成长浅析基金支持对交叉学科的引领作用

化学生物学是化学与生物学、医学等高度交叉的新兴学科.20世纪末开始,传统学科间的深度融合已经成为科学发展的必然,化学生物学的出现顺应了这种趋势,为生命过程研究带来新的视角,为化学带来新的挑战和机遇.尽管我国化学生物学研究起步略晚于欧美,但是在学科建设过程中得到国家各个层面的关注和支持,发展势头迅猛.2002年国家自然科...     

水热法合成掺杂铁离子的小管径TiO2纳米管

碳纳米管这种一维结构的新材料的发现为物理、化学、材料科学和纳米科学开辟了全新的研究领域.近年来,非碳无机类富勒烯(Inorganic Fullerenelike,简称IF)纳米管也受到人们的广泛关注.     

化学生物学中识别与组装的若干问题

化学与生物学的交叉与融合产生了新学科——化学生物学,开拓了化学和生物学研究的新领域,使人类得以从分子水平来阐释生命过程,揭示生命的奥秘。分子识别和组装是体系的构筑与功能集成的基础,也是自然界生物进行信息存贮、复制和传递的基础,以此来研究构筑具有特定生物学功能的超分子体系,对揭示生命现象和过程具有重要意义。本文结合我们的研究工作从（1）谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)模拟与底物识别;（2）医用再生材料与活性支架;（3）类病毒颗粒的组装与解组装3个方面讨论了化学生物学中的识别与组装的意义。     

蛋白质分子印迹聚合物研究

分子识别现象在生命过程中扮演着极其重要的角色,对此进行研究和探索是化学和生物学领域的核心课题,制备具有分子识别能力的人工受体是对该领域科学工作者的一个持久挑战．为此,相关研究人员进行了多方努力,创造性地发展了许多崭新的方法和手段,其中的分子印迹聚合物制备技术就是这些方法和手段中的一种.     

化学生物学解析疾病中O-GlcNAc糖基化功能:研究工具与策略

O-连接β-N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)糖基化是广泛存在于蛋白质丝/苏氨酸残基的翻译后修饰.这一动态、可逆单糖修饰以位点特异性方式影响底物蛋白的结构和生物学功能,参与调控几乎所有细胞生理过程和重大疾病的演进过程.随着研究深入,O-GlcNAc糖基化生物功能的系统解析需要更多特异、精准的研究工具和糖蛋白质组学研究策略.近年来,化学生物学领域开发了包括小分子糖探针、生物正交糖代谢标记物、化学酶法、特异性抗体和凝集素等多种O-GlcNAc糖基化分析工具和方法,以此为基础进一步发展了O-GlcNAc糖蛋白质组学研究策略.同时,借助高分辨质谱,大量蛋白质O-GlcNAc修饰位点得以鉴定,极大促进了位点特异性O-GlcNAc的生物功能研究.本文综述了近年来这一领域的研究进展,以期为更多化学工具的开发提供依据,为揭示O-GlcNAc糖基化在疾病演进中的功能提供新的研究思路和策略.     

化学计量学方法在生物组学中的应用研究

近年来,组学研究十分活跃,基因组学、蛋白组学、代谢组学等极大推动了生物学的进展,提高了人们对生命现象的认识,增强了人们与疾病斗争的能力.这些研究产生了海量的数据,促进了生物信息学的蓬勃发展,也提出了许多难点问题,化学计量学者十分关注这个领域,并积极参与研究和创新.这一方面是由于生物信息学中大多数方法与化学计量学相同,另一方面由于生物多样性及复杂性,需要不同的理论和方法,展示了巨大的空间,深深吸引我们进入生物组学研究.本文简单介绍我们研究小组近期做的工作.     

我国化学生物学研究新进展

作为化学领域的一门新兴二级学科,化学生物学已经成为具有举足轻重作用的交叉研究领域,是推动未来生命和化学学科发展的重要动力。近年来,我国的化学生物学研究正在以前所未有的速度蓬勃发展,在基础建设、人才培养、研究经费支持等方面都有了长足的进步。尤其是以国家自然科学基金委"基于化学小分子探针的信号转导过程研究"重大研究计划为依托,我国的化学生物学工作者以小分子探针为工具,充分发挥化学与生命科学等多学科综合交叉的优势,对细胞信号转导中的重要分子事件和机理进行了深入的探索,在一些前沿方向上取得了突出的成绩,相关研究结果多次发表在顶级的国际期刊上。本文对近两年来我国化学生物学领域取得的突出进展加以归纳和介绍:(1)基于小分子化合物及探针的研究。利用有机化学手段,通过设计合成一系列多样化的小分子化合物,以这些探针为工具深入开展了细胞生理、病理活动的调控机制、细胞关键信号转导通路及重要靶标、抑制剂和标记物的发现、基于金属催化剂的活细胞生物分子激活等方面的研究;(2)以化学生物学技术为手段,着重发展了针对蛋白质、核酸和糖等生物大分子的合成、特异标记与操纵方法,用以揭示这些生物大分子所参与的生命活动的调控机制;(3)采用信号传导过程研究与靶标发现相结合,以实现"从功能基因到药物"的药物研发模式,发展了药物靶标功能确证与化合物筛选的联合研究策略;(4)以化学分析为手段,发展了在分子水平、细胞水平或活体动物水平上,获取生物学信息的新方法和新技术。这些研究成果极大地推动了我国化学生物学的进步。共引用63篇参考文献。     

生物电分析化学的兴起

生命科学对电分析化学的挑战今天,生命科学已经成为最活跃的研究领域之一。将生物学、化学与工程学结合起来,就形成了生物工程学。采用生物工程学方法,不仅可以增加产量,而且可以生产出许多新的品种来。毫无疑问,这种方法已经在农业、医药和工业上取得了引人注目的实际应用。在生物工程学研究领域中,需要对各种各样的生物分子进行分离、鉴定和结构表征,这就要用到各种各样的分析方法。目前,有好几种分离、分析方法已经成为生物工程学的主要研究手段,如电泳法、色谱法、免疫法及各种用于分子结构测量的近代仪器分析方法等。当     

吉林大学超分子化学生物学学科的建设与发展:从超分子化学到生命机制探索及疫苗、药物研发

吉林大学是国内较早进行化学与生物学交叉研究的高校之一。为了推动吉林大学化学与生物学的深度融合,同时结合本校在超分子化学领域的积累与优势形成研究特色,本校提出了发展超分子化学生物学的构想,并建立了吉林大学超分子化学生物学研究中心。回顾了吉林大学化学与生物学交叉融合的发展历程,介绍了超分子化学生物学学科的发展现状及未来发展方向。     

中科院生态环境研究中心在碳纳米管毒理机制方面取得系列进展

<正>中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室郭良宏研究组在碳纳米管细胞外排生物过程和效应方面取得重要进展,相关研究成果近期发表于国际著名纳米科学期刊Small并作为当期的封底文章(Small,2016,12,5998-6011)。碳纳米管具有独特的理化性质,在电子、环境和纳米医药等领域的应用潜力巨大,而随之带来的潜在环境与健康危害也越来越受到关注。碳纳米管与细胞的相互作用始于物理接触,随后被细胞摄入、外排或者降解,这些生物过程决定了碳纳米管实     

化学生物学的奠基者--施瑞伯教授

化学生物学是20世纪90年代出现的交叉学科,主要是利用小分子来研究生命问题,哈佛大学的S.L.施瑞伯教授是这一领域的主要奠基者,经过十几年的研究已经使人们对生命过程有了更为全面的理解,从而对一些疾病的治疗带来了新的希望,因此化学生物学成为了当前比较热门的领域。     

中国催化三十年进展:理论和技术的创新

中国的催化科学与技术始于20世纪初,经过先辈的努力使其经历了发展初期和稳定发展阶段,在历史上由于人为因素的严重破坏使其处于停滞并失去了宝贵的十余年大好发展时机.20世纪80年代,中国催化事业进入了快速发展时期.在这一历史时期,迅速恢复和建立了以中科院、高校和产业部门研究院组成的三个方面军的研究队伍.开展了以形式动力学为主要方法和手段的研究,基础研究方面提炼出新催化材料、新催化表征方法和新催化反应为主要研究方向.表面科学、纳米科学的出现大大促进和深化了催化的基础探索,催化正从艺术走向科学…….在应用催化研究方面,在不同历史时期结合国家重大需求,在煤、石油、天然气优化利用,先进材料,环境,人类健康等领域做出了重大贡献.当前的中国已成为催化大国并正在走向催化强国.     

化学理论与机制发展规划概述

化学理论与机制是化学科学的理论基础,其根本任务是研究化学科学中的基本原理,揭示化学反应及其相关过程的机制和基本规律,并为其他相关学科的发展提供基础理论支撑.本文简要介绍了国家自然科学基金委员会化学科学部化学理论与机制领域(基金申请代码:B03)"十四五"及中长期发展规划、学科布局、申请代码和研究方向,供相关人员参考.新...     

“国际化学生物学及组合化学研讨会（ISCBCC）”会讯

由山东大学和Journal of Combinatorial Chemistry Asian Office联合主办的“国际化学生物学及组合化学研讨会(ISCBCC)”将于2006年12月28~30日在山东大学举行。本次国际研讨会将讨论新世纪组合化学与其它学科,特别是与药学及化学生物学结合发展的问题,同时还将讨论组合化学在高分子、材料及催化等领域的应用。组合化学杂志(JCC)亚洲分部成立一周年庆典将同期举行。这次会议不仅能够让我们了解该研究领域的发展方向及最新研究进展,还将极大地促进我国学者与国外科学家的学术交流。组合化学(Combinatorial Chemistry)和化学生物学(Che…     

多样性导向的“类天然产物”化合物库合成

天然产物是药物发现中先导化合物的重要来源.高通量筛选技术的发展和近年来化学生物学研究的深入,对拓展天然产物与活性相关的＂化学空间＂提出了新要求.用多样性导向合成方法建立骨架多样、构造复杂、立体化学多样性的＂类天然产物＂化合物库进行生物学相关研究,并以此为基础发现药物先导化合物正在成为一种趋势.在此过程中,发展具有立体选择性和区域选择性,能够广泛应用于多种底物的有机化学反应起着关键作用.     

酪蛋白水解酶ClpP的结构研究与功能干预

酪蛋白水解酶ClpP是一种高度保守的丝氨酸蛋白水解酶,通常与AAA+超家族ATP酶的伴侣蛋白形成复合物调控细胞内蛋白质稳态.化学干预ClpP蛋白水解酶的生物学功能,尤其是小分子激动剂的开发已被证明是治疗多种疾病的有效策略.近年来,本课题组围绕ClpP蛋白酶在结构生物学和化学生物学等研究领域取得了一些重要进展.一方面,通过结构生物学方法解析了金黄色葡萄球菌ClpP(SaClpP)不同状态下的三种构象的晶体结构;并发现SaClpP的功能激活型突变体,增加了对ClpP激动机制的理解.另一方面,针对病原菌和人线粒体ClpP开展小分子激动剂的化学干预研究,开发多类型骨架的ClpP小分子激动剂,实现对不同物种ClpP蛋白酶功能选择性激动,推动以ClpP为靶标的抗菌和抗肿瘤研究.     

基于非晶态FeNiPt纳米合金的半胱氨酸电化学分析

随着纳米科学的飞速发展,纳米级的合金材料的制备及应用引起了人们的广泛关注.由于具有良好的物理、化学等性质和成本优势,因此在燃料电池、化学传感、有机合成等领域具有良好的研究价值.其中,棒状、球状的二元合金例如FePt,CoPt,AuCu,PdPt等都有广泛的研究.而非晶态合金材料因为具有良好的电子、磁性、机械和化学性质,因此在冶金、磁性记录、复合材料、催化等领域具有广泛的应用~([1～3]).然而,基于贵金属的非晶态三元合金的研究还尚未见报道.     

纳米科学和碳纳米科学

介绍了纳米材料、纳米科学、碳纳米科学的研究领域及其重要的、潜在的应用价值。     

位点特异、拓扑结构明确的蛋白质-聚氨基酸偶联物的简洁合成

发展位点特异且具有明确拓扑结构的蛋白质-高分子偶联物是高分子和化学生物学领域共同面对的挑战之一.在聚合物末端精确引入一个或多个具有特殊反应活性的生物正交官能团是实现"位点特异"生物偶联的关键前提.这一过程通常比较低效、需要多步骤的官能团转化、聚合后修饰以及保护脱保护,费时且繁琐.最近,通过在聚合过程中原位生成官能团,以一锅-两步的过程得到可直接用于蛋白质偶联的异遥爪聚合物,从而实现了多种不同拓扑结构的蛋白质-聚氨基酸偶联物的快速构筑.这一简洁的合成路线实现了以前尚未获得的头-尾相接的环状偶联物的制备,使这些偶联物表现出了很强的体外酶稳定性以及热稳定性.该工作是蛋白质-高分子偶联化学的一次创新的尝试;同时,利用该方法所制备的偶联物在蛋白质药物领域具有广阔的应用前景.