講座報(bào)告主題：分子尺度上的電子傳遞
專(zhuān)家姓名：鄭志勇
日期：2024-06-21 時(shí)間：10:30
地點(diǎn)：能源研究院1517報(bào)告廳
主辦單位：能源研究院
主講簡(jiǎn)介：鄭志勇，法語(yǔ)魯汶天主教大學(xué)博士后研究員。主要從事于納米生物學(xué)研究，目前側(cè)重于研究電化學(xué)原子力顯微鏡（AFM-SECM）在生物電化學(xué)中的應(yīng)用，特別是氧化還原分子修飾的單分子(如單DNA鏈)電子傳遞研究。另外，也涉及納米材料的生物以及化學(xué)合成，及其在能源、傳感和醫(yī)療中的應(yīng)用研究。近五年，以第一作者在J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano、Nano Lett.、Small和Chem. Sci.等權(quán)威期刊上發(fā)表8篇。另外獲得了1項(xiàng)中國(guó)授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利。目前為國(guó)際電化學(xué)學(xué)會(huì)（International Society of Electrochemistry）會(huì)員和電化學(xué)學(xué)會(huì)（Electrochemical Society）會(huì)員。擔(dān)任國(guó)際期刊Frontiers in Chemistry審稿編輯; 擔(dān)任國(guó)際期刊Applied and Environmental Microbiology, Frontiers of Environmental Science & Engineering, Nanotechnology Reviews等多個(gè)期刊審稿人。研究專(zhuān)長(zhǎng)：電化學(xué)原子力顯微鏡（AFM-SECM）在生物電化學(xué)中的應(yīng)用。
主講內(nèi)容簡(jiǎn)介：生物電子傳遞對(duì)于生物地球化學(xué)循環(huán)、生態(tài)修復(fù)和生物傳感中都至關(guān)重要。然而，該過(guò)程涉及的生物分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且對(duì)環(huán)境因素十分敏感，使得分子層面上的電子傳遞機(jī)制研究頗具挑戰(zhàn)。為了解決這些挑戰(zhàn)，我們開(kāi)發(fā)了結(jié)構(gòu)精確且可控的氧化還原DNA模型，該模型以二茂鐵為氧化還原中心，以DNA為骨架。通過(guò)系統(tǒng)研究并結(jié)合理論計(jì)算，探討了不同環(huán)境對(duì)電子轉(zhuǎn)移的影響。報(bào)告內(nèi)容包括：1）提出的普適電極動(dòng)力學(xué)模型和分子動(dòng)力學(xué)模型，闡明了錨定態(tài)在加速電子轉(zhuǎn)移中的作用。2）除錨定狀態(tài)外，許多生物分子處于納米限域狀態(tài)。為了研究納米限域下生物分子的行為，我們利用電化學(xué)原子力顯微鏡精心構(gòu)建了一系列納米間隙。結(jié)果表明，在納米限域下，DNA的電子傳遞進(jìn)一步加速。3）當(dāng)減小納米限域?qū)挾群?，DNA的剛度顯著增大，DNA的運(yùn)動(dòng)模式由布朗運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椀啦祭蔬\(yùn)動(dòng)。這些研究提供了一種可靠且普遍適用的納米限域構(gòu)建方法，有助于在不同環(huán)境中從分子尺度理解電子轉(zhuǎn)移。4）此外還將簡(jiǎn)要介紹原子力顯微鏡力譜學(xué)的相關(guān)技術(shù)及其在生物物理中的應(yīng)用。這些研究有助于在單分子層面和單細(xì)胞層面理解生命基本過(guò)程，為相關(guān)應(yīng)用的優(yōu)化提供寶貴信息。
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