报告人：方海平研究员（中国科学院上海应用物理研究所）
邀请人：王金兰
时间：12月13号（周一）上午10:00
地点：田家炳南楼203
近年来，纳米生物材料本身的安全性问题，以及它们与生物系统的相互作用引起了广泛的关注。我们使用分子动力学方法模拟研究了一种典型蛋白--WW结构域与不同尺寸的单壁碳纳米管相互作用的过程。模拟显示单壁碳纳米管能插入到蛋白质的疏水核心中，形成稳定的复合物，从而破坏蛋白质的天然态结构，屏蔽了对配体的结合位点，阻碍配体与蛋白质相结合，表现出疏水纳米颗粒的一种可能生物毒性。另外，生物系统的信号传递是在纳米尺度开展的。当尺度小到纳米或分子级别时，由于热涨落和纳米之间的距间信号相互干扰，准确的分子层次的信号传递、转换和放大常常是非常困难的。例如，两个电荷之间的相互作用仅仅随他们距离的一次方删减。在纳米尺度，他们的相互作用会很强。我们利用水分子的特性，特别是约束在特定纳米管道内“排成一列”的水分子链的特殊偶极取向的协同性，这种水分子链具有传递和放大微弱信号的功能。该研究成果有助于理解水在生物分子的结构和功能中所起的重要作用，并有助于揭示分子层次的电子器件设计和生物系统中的分子信号传递。
方海平教授简介：
1985年山东大学学士、1994中国科学院理论物理研究所博士。2002任中国科学院上海应用物理研究所研究员，博士生导师，复旦大学兼职教授。
近年来侧重纳米生物学和理论物理学的交叉研究。在国内外学术期刊发表论文80多篇。其中，纳米尺度水的生物效应和生物启发的物理和应用研究系列工作已发表在《自然》子刊―《自然•纳米技术》（2007）、《美国科学院院刊》（2007、2009）、《物理评论快报》（2008、2009）、《美国化学会志》（2005、2009）、《德国应用化学》（2010）等国际权威杂志上。《自然•纳米技术》的“新闻和评论”栏目刊发文章专题报道其工作。工作还被英国的《新科学家》、《化学世界》、《自然•中国》等国际著名期刊和网站报道。应邀在国际学术期刊J. Phys. D: Applied Physics写主题综述来系统阐述纳米水通道的物理、生物特性和应用前景。获中国科学院“百人计划”（优秀）、国家杰出青年基金，上海市学科带头人。
近期代表性论文：
1. Xiaojing Gong, Jingyuan Li, Hangjun Lu, Rongzheng Wan, Jichen Li, Jun Hu*, and Haiping Fang*, A charge driven molecular water pump, NATURE Nanotechnology 2, 709-712 (2007)
2. Jingyuan Li, Xiaojing Gong, Hangjun Lu, Ding Li, Haiping Fang*, and Ruhong Zhou*, Electrostatic Gating of a Nanometer Water Channel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104, 3687 (2007)
3. Xiaojing Gong, Jingyuan Li, Hangjun Lu, He Zhang and Haiping Fang*, Enhancement of Water Permeation across a Nanochannel by the Structure outside the Channel, Phys. Rev. Lett. 101, 257801 (2008).
4. Peng Xiu, Bo Zhou, Wenpeng Qi, Hangjun Lu, Yusong Tu, and Haiping Fang*, Manipulating Biomolecules with Aqueous Liquids Confined within Single-walled Nanotubes, J. Am. Chem. Soc. 131, 2840 (2009)
5. Rongzheng Wan, Jingyuan Li, Hangjun Lu, Haiping Fang*, Controllable water channel gating of nanometer dimensions, J. Am. Chem. Soc. 127, 7166 (2005)
6. Yusong Tu, Peng Xiu, Rongzheng Wan, Jun Hu, Ruhong Zhou* and Haiping Fang*, Water-mediated signal transduction with Y-shaped carbon nanotube, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 18120 (2009)
7. Chunlei Wang, Hangjun Lu, Zhigang Wang, Peng Xiu, Bo Zhou, Guanghong Zuo, Rongzheng Wan, Jun Hu and Haiping Fang*, Stable Liquid Water Droplet on a Water Monolayer Formed at Room Temperature on Ionic Model Substrates, Phys. Rev. Lett. 103,137801 (2009).
8. Guanghong Zuo, Qing Huang, Guanghong Wei, Ruhong Zhou* and Haiping Fang*, Plugging Into Proteins: Poisoning Protein Function by a Hydrophobic Nanoparticle, ACS Nano. 网上提前版。