形成机制

中国科学技术大学教授杨上峰课题组合成了两种新型的基于过渡金属钒的内嵌金属富勒烯，结合这两种分子结构上的关联性，提出一种全新的内嵌金属富勒烯形成机制——自驱动单原子碳注入机制，在内嵌金属富勒烯领域取得新进展。研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。审稿人认为，“这两种金属富勒烯的结构很新颖”。　　内嵌金属富勒烯因其结构的多样性在近20年间得到了飞速的发展，迄今为止已经有超过50种金属团簇被报道嵌入到富勒烯碳笼中，然而它们的形成机理却是长期困扰科学家的一个难题。揭示内嵌金属富勒烯的形成机理不仅有助于深入理解金属富勒烯结构的稳定性，还对于实现金属富勒烯材料的可控、高产率合成具有重要指导意义。　　目前报道的三种内嵌金属富勒烯形成机制（碳团簇插入、脱去机制，以及Stone-Wales机制）都侧重于外部碳笼骨架的转变，然而对于内嵌金属团簇之间的转变机制则从未被报道过。因此，对内嵌金属富勒烯中内嵌金属团簇的形成机理的深入研究是富勒烯领域极其重要且富有挑战性的工作。　　杨上峰团队在前期工作的基础上，合成并分离出两种新型的基于过渡金属钒的内嵌金属富勒烯。并与中国科大李群祥教授课题组、厦门大学谢素原院士团队合作，利用单晶X射线衍射技术精确表征了它们的分子结构，结合DFT理论计算对其电子结构进行了系统研究，发现这两种内嵌金属富勒烯的分子结构和电子结构存在极大的相似性。　　在此基础上，杨上峰课题组提出它们之间存在一种全新的内嵌金属富勒烯形成机制——自驱动单原子碳注入机制。该机制可以分为两个过程，包括：独碳团簇金属富勒烯对单原子碳的吸附；单原子碳注入到碳笼形成双碳团簇金属富勒烯。所内嵌的过渡金属钒上存在的单电子对于促进单原子碳吸附到碳笼上起着至关重要的作用。　　不同于之前通过高压法或离子注入法实现将非金属原子（如氮）嵌入到中性富勒烯碳笼的报道，通过单原子碳注入机制可以实现将非金属原子原位嵌入到带负电的碳笼中，而且由于内嵌钒原子的存在，该过程可以认为是自驱动的，相比于以往的合成方法大大降低了反应能耗。　　因此，该结果对于深入理解内嵌金属富勒烯的形成机理以及合成新结构内嵌金属富勒烯具有重要意义。

Nature：触发早期胚胎形成的初始分子机制 2013-11-21 来源：生物360 作者：koo 61 0 .collect_btn a{float:right margin:0 background:#A90C11 height:25px line-height:25px padding:0 10px color:#FFF} .collect_btn a:hover{ background:#292627 height:25px line-height:25px padding:0 10px color:#FFF} 收藏(0) 添加到书签 -- 任何一名高中生物学新生对于怀孕的基本特征来说都是熟悉的，然而迄今为止，科学家们尚未发现触发发育中的胚胎形成的一连串事件的初始分子机制。 现在，来自耶鲁大学医学院（Yale University School of Medicine）的的遗传学家们在《自然》（Nature）杂志上报告称，他们鉴定出这样的一种生命触发器，就好比是&ldquo 推倒第一个多米诺骨牌让其他的骨牌也跟着倒下的手指，从而启动胚胎产生&rdquo 。 一个世纪以来，科学家们就已经知道母体提供一套遗传指令来驱动早期胚胎发生。这一套临时的母体指令有助引导胚胎如何读取它的基因组。然而，让母体停止对发育初期的胚胎发育进行控制的指令仍然未被发现。 在这项最新研究中，研究人员以斑马鱼为研究对象，测量了在这些指令中，从受精时到对胚胎发育的控制转移到胚胎时这一段时间（就斑马鱼而言，大约3小时；就人而言，大约为24小时）内哪些指令被最频繁地读取。 他们发现，三种蛋白因子--- Nanog、Pou5f1（也被称作 Oct4）和 SoxB1 具有最高的活性，确实是推动生命多米诺骨牌运转起来所必需的。令研究人员吃惊的是，这些因子与让人成体细胞经历重编程过程而转化为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）所需的蛋白因子相同。 研究人员表示，这些因子是成体细胞的青春之源，有助人们理解生命形成中的第一个多米诺骨牌是如何被&ldquo 推倒&rdquo 的。

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