講座報告主題：分子尺度上的電子傳遞
專家姓名：鄭志勇
日期：2024-06-21 時間：10:30
地點：能源研究院1517報告廳
主辦單位：能源研究院
主講簡介：鄭志勇，法語魯汶天主教大學博士后研究員。主要從事于納米生物學研究，目前側重于研究電化學原子力顯微鏡（AFM-SECM）在生物電化學中的應用，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合成，及其在能源、傳感和醫療中的應用研究。近五年，以第一作者在J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano、Nano Lett.、Small和Chem. Sci.等權威期刊上發表8篇。另外獲得了1項中國授權發明專利。目前為國際電化學學會（International Society of Electrochemistry）會員和電化學學會（Electrochemical Society）會員。擔任國際期刊Frontiers in Chemistry審稿編輯; 擔任國際期刊Applied and Environmental Microbiology, Frontiers of Environmental Science & Engineering, Nanotechnology Reviews等多個期刊審稿人。研究專長：電化學原子力顯微鏡（AFM-SECM）在生物電化學中的應用。
主講內容簡介：生物電子傳遞對于生物地球化學循環、生態修復和生物傳感中都至關重要。然而，該過程涉及的生物分子結構復雜且對環境因素十分敏感，使得分子層面上的電子傳遞機制研究頗具挑戰。為了解決這些挑戰，我們開發了結構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。通過系統研究并結合理論計算，探討了不同環境對電子轉移的影響。報告內容包括：1）提出的普適電極動力學模型和分子動力學模型，闡明了錨定態在加速電子轉移中的作用。2）除錨定狀態外，許多生物分子處于納米限域狀態。為了研究納米限域下生物分子的行為，我們利用電化學原子力顯微鏡精心構建了一系列納米間隙。結果表明，在納米限域下，DNA的電子傳遞進一步加速。3）當減小納米限域寬度后，DNA的剛度顯著增大，DNA的運動模式由布朗運動轉變為彈道布朗運動。這些研究提供了一種可靠且普遍適用的納米限域構建方法，有助于在不同環境中從分子尺度理解電子轉移。4）此外還將簡要介紹原子力顯微鏡力譜學的相關技術及其在生物物理中的應用。這些研究有助于在單分子層面和單細胞層面理解生命基本過程，為相關應用的優化提供寶貴信息。
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