讲座报告主题：分子尺度上的电子传递
专家姓名：郑志勇
日期：2024-06-21 时间：10:30
地点：能源研究院1517报告厅
主办单位：能源研究院

主讲简介：郑志勇，法语鲁汶天主教大学博士后研究员。主要从事于纳米生物学研究，目前侧重于研究电化学原子力显微镜（AFM-SECM）在生物电化学中的应用，特别是氧化还原分子修饰的单分子(如单DNA链)电子传递研究。另外，也涉及纳米材料的生物以及化学合成，及其在能源、传感和医疗中的应用研究。近五年，以第一作者在J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano、Nano Lett.、Small和Chem. Sci.等权威期刊上发表8篇。另外获得了1项中国授权发明专利。目前为国际电化学学会（International Society of Electrochemistry）会员和电化学学会（Electrochemical Society）会员。担任国际期刊Frontiers in Chemistry审稿编辑; 担任国际期刊Applied and Environmental Microbiology, Frontiers of Environmental Science & Engineering, Nanotechnology Reviews等多个期刊审稿人。

主讲内容简介：生物电子传递对于生物地球化学循环、生态修复和生物传感中都至关重要。然而，该过程涉及的生物分子结构复杂且对环境因素十分敏感，使得分子层面上的电子传递机制研究颇具挑战。为了解决这些挑战，我们开发了结构精确且可控的氧化还原DNA模型，该模型以二茂铁为氧化还原中心，以DNA为骨架。通过系统研究并结合理论计算，探讨了不同环境对电子转移的影响。报告内容包括：1）提出的普适电极动力学模型和分子动力学模型，阐明了锚定态在加速电子转移中的作用。2）除锚定状态外，许多生物分子处于纳米限域状态。为了研究纳米限域下生物分子的行为，我们利用电化学原子力显微镜精心构建了一系列纳米间隙。结果表明，在纳米限域下，DNA的电子传递进一步加速。3）当减小纳米限域宽度后，DNA的刚度显著增大，DNA的运动模式由布朗运动转变为弹道布朗运动。这些研究提供了一种可靠且普遍适用的纳米限域构建方法，有助于在不同环境中从分子尺度理解电子转移。4）此外还将简要介绍原子力显微镜力谱学的相关技术及其在生物物理中的应用。这些研究有助于在单分子层面和单细胞层面理解生命基本过程，为相关应用的优化提供宝贵信息。

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