报告摘要:软物质体系的变化主要由熵变引起,其“弱刺激、强响应”特征的本质主要源于熵。但是,熵是统计意义的概念,“隐藏”的比较深,有时更是会导致逆直觉的结果,所以相较于对焓作用的认识,对熵效应的认识和理解明显要弱得多。这经常会导致一些困惑和问题,例如一些实验观察无从解释,难以理解。该报告即着重汇报本课题组从软凝聚态物理角度理解熵与某些生命软物质现象之间关系的最新理论研究进展,包括:
1)嗜热古生菌中位型熵(configurational entropy)介导的细胞膜耐温性及其仿生耐温材料设计;
2)生物粘液中构象熵(conformational entropy)介导的细菌滑移加速动力学;
3)基于振动熵(vibrational entropy)的新型抗菌材料设计策略。通过综合运用计算模拟及发展统计力学理论模型,探讨此类生命软物质现象背后的“熵机制”,以深入阐释对应的生物物理,并为发展新型的生物医用功能材料提供理论基础。
主讲人简介:燕立唐,2007年7月在清华大学化学工程系获得工学博士学位,2007-2011年先后在德国Bayreuth大学和美国Pittsburgh 大学化工系从事博士后研究,2011年5月回到清华大学化工系工作至今,现任长聘教授。主要从事大分子及其粒子多层次结构与统计力学的理论计算与模拟研究工作:通过发展和运用多尺度计算模拟方法和理论模型,紧密围绕复杂拓扑大分子及其各向异性粒子在软物质体系(聚合物和生物膜等)界面上的作用、组装与动力学开展基础理论研究。已在Nat. Commun.、Sci. Adv.、Phys. Rev. Lett.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Nano Lett.、ACS Nano、J. Phys. Chem. Lett.、Acc. Chem. Res.、 Prog. Polym. Sci.等国际期刊上发表研究论文100余篇,编著中英文专著各一部。2007年获德国洪堡奖学金,2014年获国家自然科学基金优秀青年基金,2020年获国家杰出青年科学基金。