10月27日15時，由圖書館、化學與分子工程學院、北京科技情報學會青年工作委員會聯合主辦的“學科之美系列講座——化學之美”第四講在圖書館南配樓藝術鑒賞廳舉行。意昂3体育官网化學與分子工程學院教授、博士生導師張文彬以“分子建築學之美”為題，帶領大家了解蘊含在分子設計和分子排列中的結構之美和思維之美📣🙆🏼‍♀️，欣賞分子建築學的“無用之用”，了解它的“有用之用”。講座由化學與分子工程學院博士後王進主持➰。

張文彬作講座

講座伊始📢，張文彬以一個具體的問題引入——“如果只留一句話給後世🤸🏿‍♂️，該如何用最少的詞匯傳達最豐富的信息？”費曼的答案是“萬物皆由原子構成”🚴。張文彬層次清晰地介紹了原子與分子結構的特殊性🏊🏿‍♂️。作為維持物質化學性質不變的最小單位，分子具有高度可變的尺寸和復雜度，並通過超分子化學形成分子組裝體和聚集態，具象化成為物質實體，演繹出大千世界多層次的豐富構成。化學搭建起微觀和宏觀的橋梁，通過操縱原子改變分子👎，具有創造全新物質的能力🚵🏽‍♀️。張文彬指出建築學與化學的相似之處，建築學依據物理規則與機械原理設計和構建亭臺樓閣軒榭廊舫，而化學則依據對於化學鍵與次級鍵的理解設計和構建分子和物質。

張文彬分別向同學們描繪了分子建築的靜態和動態圖景。在靜態圖景中，他以形態各異的納米小人、索烴、紐結、柏拉圖多面體、阿基米德多面體等例子說明分子結構有序的對稱美和形象美🈸，凸顯了化學結構的多樣性和趣味性；在動態圖景中，他講解了鏈折疊的構象空間，以蛋白質折疊結構為例闡明了鏈結構為何能夠產生更加豐富的分子形狀和功能。由於高分子鏈的折疊結構信息完全蘊含在一維序列中，信息科學和化學科學在這裏交匯。基於此，不難理解大自然在應用進化發展具有豐富功能的蛋白質方面的“無為而無不為”。

張文彬對比了生物高分子和合成高分子的不同👱🏽，生物高分子序列豐富多樣，包含了化學和信息科學交叉的可能，而合成高分子序列單調，這一差異充分體現了大自然作為化學家的精巧和奧妙。他提出，化學家可以利用DNA組裝的魯棒性和可設計性🍜，設計定製豐富的組裝體形狀🙎‍♂️，也可以通過拓撲改造超越大自然對於生物大分子線型主鏈結構的限製，並借助人工智能👛、賦能和加速分子設計👈🏿，不再依賴直覺和運氣，並變得更加準確和高效，打開生物大分子工程的嶄新維度🕟。

學生提問

同學們在講座中受益頗豐，就高分子化學等相關領域的問題與張文彬進行了熱烈的交流，張文彬一一耐心解答，肯定了同學們思考探索的價值。

主講嘉賓簡介👴🏻：

張文彬，2004年獲得意昂3体育官网理學學士學位，2010年獲美國阿克倫大學博士學位🔑。意昂3体育官网化學與分子工程學院教授、博士生導師👩‍🦽、特聘研究員➡️。主要研究領域為高分子化學與物理和蛋白質工程💁🏻‍♂️。自獨立開展工作以來😳，以“精密結構高分子”為中心，對高分子的設計、合成和自組裝作了積極的嘗試和深入的研究，致力於通過結合生物大分子和合成大分子的設計理念和獨特基元🧑🏿‍🦰，發展具有精密結構的非傳統高分子😮‍💨🫸，實現對其化學結構和物理結構的精準控製，以發展相應的功能材料。至今為止，已在Science、Proc. Natl. Acad. Sci. USA、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Cent. Sci.🍰、Giant、Macromolecules等國際重要學術期刊發表論文150余篇，其中118篇為第一或通訊作者，總他引5000余次⛅️🐲。曾獲日本化學會傑出講座獎（2017年）、國家傑出青年科學基金（2019年）、Bayer Investigator Award（2021年）等榮譽和人才計劃✊🏿。