深圳子科生物報道：

2006年，加州理工大學(xué)Paul Rothemund開發(fā)出了用長鏈DNA折疊規(guī)定形狀的DNA折紙（DNA origami）技術(shù)，這一技術(shù)近年來迅猛發(fā)展，一些科學(xué)家預(yù)言人類將從“非生命產(chǎn)品”制造業(yè)轉(zhuǎn)化為“有生命產(chǎn)品”制造業(yè)的無限可能。換句話說，未來你手中拿的每一樣?xùn)|西都擁有一套屬于自己的DNA。

來自中科院上海應(yīng)用物理研究所，美國亞利桑那州立大學(xué)的研究人員發(fā)表了題為“Complex silica composite nanomaterials templated with DNA origami”的文章，克服了DNA折紙技術(shù)中二氧化硅復(fù)合納米材料的問題，確立了一種創(chuàng)建仿生納米結(jié)構(gòu)的通用技術(shù)。

這一研究成果公布在7月16日的Nature雜志上，文章的通訊作者為中科院上海應(yīng)用物理研究所的樊春海研究員，與亞利桑那州立大學(xué)的顏顥（Hao Yan）教授。樊春海研究組主要從事生物傳感與成像；生物光子學(xué)；DNA納米技術(shù)與DNA計算等方面的研究，2004年入選中國科學(xué)院百人計劃，2007年獲得國家杰出青年基金，2011年任科技部重大科學(xué)研究計劃（納米）首席科學(xué)家。

“DNA折紙術(shù)”（ DNA origami technique）技術(shù)像折疊一條長帶子那樣，把一條DNA長鏈反復(fù)折疊，形成需要的圖形，就像用一根單線條繪制出整幅圖畫。折疊后的DNA長鏈，通過一些“釘子”對適當(dāng)位置上的DNA短鏈加以固定，從而構(gòu)建出了一張二維結(jié)構(gòu)的精美圖譜。

遺傳編碼的蛋白質(zhì)支架可以作為生物復(fù)合材料的模板，具有復(fù)雜但高度可控的結(jié)構(gòu)特征。為模擬這些制造能力而開發(fā)的方法可以生產(chǎn)具有明確定義的微觀和宏觀特征的合成材料，但是將控制擴展到納米級仍然具有挑戰(zhàn)性。

要想充分利用DNA納米結(jié)構(gòu)的潛力，需要高離子強度的解決方案，在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種稱為St?ber method的方法，產(chǎn)生廣泛使用的二氧化硅納米結(jié)構(gòu)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)合成條件使得礦物前體分子不直接沉積而是首先形成簇時，DNA-二氧化硅雜化材料就可以準(zhǔn)確的復(fù)制各種不同DNA折紙支架的復(fù)雜幾何信息。

他們發(fā)現(xiàn)這種方法可以利用框架狀，彎曲和多孔DNA納米結(jié)構(gòu)，這些分別具有一維，二維和三維的復(fù)雜分層結(jié)構(gòu)的尺寸范圍為10-1,000納米。研究人員還表明，涂覆無定形二氧化硅層，厚度可以通過調(diào)整生長時間來調(diào)整，混合結(jié)構(gòu)比DNA模板堅韌十倍，同時還保持柔韌性。

這些發(fā)現(xiàn)表明這是一種創(chuàng)建仿生二氧化硅納米結(jié)構(gòu)的通用方法。

（生物通）

作者簡介：

樊春海，1974年3月出生，研究生學(xué)歷，理學(xué)博士，研究員，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任物理生物學(xué)研究室主任、上海光源生物成像中心主任。

主要研究方向
生物傳感與成像；生物光子學(xué)；DNA納米技術(shù)與DNA計算

二、科研工作經(jīng)歷
2001-2003年，加州大學(xué)圣巴巴拉分校博士后。2004年1月起任中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所研究員，現(xiàn)任物理生物學(xué)研究室和上海光源生物成像中心主任。2004年入選中國科學(xué)院百人計劃，2007年獲得國家杰出青年基金，2011年任科技部重大科學(xué)研究計劃（納米）首席科學(xué)家。擔(dān)任美國化學(xué)會ACS Applied Materials & Interfaces副主編，Scientific Reports, Advanced Healthcare Materials, Journal of Materials Chemistry, Electroanalysis, Particle等雜志編委，Advanced Materials客座編輯。入選國際電化學(xué)學(xué)會會士(ISE fellow)和英國皇家化學(xué)會會士(FRSC)。

個人主要學(xué)術(shù)成就
 已發(fā)表論文300余篇，論文引用20000余次,入選全球高引用科學(xué)家（High Cited Researchers, Thomson Reuters）。應(yīng)邀在Chemical Reviews, Account of Chemical Research，Chemical Society Reviews等雜志撰寫研究綜述。詳細信息見http://physbio.sinap.ac.cn/zucheng/fch.htm

獲獎情況
 國家自然科學(xué)二等獎、上海市自然科學(xué)一等獎、第十二屆中國青年科技獎、中國科學(xué)院杰出青年科學(xué)家獎、國家萬人計劃領(lǐng)軍人才、“百千萬人才”國家級人選、中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎、上海市領(lǐng)軍人才等。

原文標(biāo)題：

Complex silica composite nanomaterials templated with DNA origami