双非强校，继一个月2篇Nature之后，再发Nature大子刊，学科建设获重大突

　　还记得：“90后硕士发Nature，却跑回家乡当公务员”的报道吗？一众网友评论：宇宙的尽头是考公！这位研究生来自双非强校——浙江理工大学。这一年，浙江理工大学迎来了高光时刻，在一个月的时间里连发了两篇《Nature》正刊。

　　2021年7月28日，浙江理工大学生命科学与医药学院叶飞副教授在国际顶级期刊《Nature》发表了题为《Structural basis of ketamine action on human NMDA receptors》的研究论文。该论文由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、中科院上海药物所与浙江理工大学合作完成，叶飞副教授为该文章共同第一作者（排名第二）。

　　

　　紧接着，8月18日，浙江理工大学左彪教授、王新平教授，美国普林斯顿大学Rodney Priestley，美国南佛罗里达大学David Simmons和日本九州大学Keiji Tanaka合作，以浙江理工大学为第一署名单位撰写的论文在《Nature》正刊发表。左彪为论文通讯作者，Priestley和Simmons为共同通讯作者；浙江理工大学硕士生郝治伟为第一作者，发表了在表面高分子链微观动力学机制上取得的重要研究成果。（）

　　

　　作为一所双非强校，近年来浙江理工大学在国际顶刊上频频“露脸”，国内外影响力快速提升。在软科“中国最好学科排名”中，浙江理工大学的“纺织科学与工程”位列全国第二。

　　

　　在中国高校纺织学科中，浙理工纺织学科师均论文数和师均引用次数均位列第二。以浙理工纺织学科为重要支撑的化学、工程学和材料学已进入ESI国际学科排名全球前1%。纺织科学与工程是浙江省高校重中之重一级学科。

　　

　　另外编辑部注意到浙江省教育厅主办的“教育之江”2023年3月1日一篇题目为《打造“教育共富”样板、推进高水平学科建设、发展“学校后”教育……听！“浙”8家单位分享经验》文章，其中“党建统领 协同发展 全力推进高水平学科建设”一小节介绍了浙江理工大学高水平学科建设情况，据介绍“学校在教育部第五轮学科评估中取得重大突破，提前实现了学校党代会提出的'争千进百创一流'三个一的目标，顺利完成了‘三个冲’的重点任务”。

　　资料显示，“争千”是指争取进入全球前1000名大学，“创百”是指创办100个本科专业，“进一流”是指提高学校的学科水平和教育质量，使其达到国际一流水平。

　　

　　又一篇Nature大子刊！

　　2023年4月20日，浙理工再发大子刊，材料学院童再再副教授和英国伯明翰大学Rachel O’Reilly教授、Andrew Dove教授、加拿大维多利亚Ian Manners教授合作，开展了生物相容/生物可降解嵌段共聚物异质附生结晶驱动自组装的深入研究，发现了“结晶动力学控制的异质附生结晶”这一高分子物理新现象，发展了一种精准构筑多组分异核二维片状胶束的新方法，并实现了在纳米/微米尺度下的区域选择性可控降解。

　　

　　Figure 1. 概述图

　　研究成果有助于深入理解高分子附生结晶调控的自组装微观机制和高分子异质结的构筑原理，为构筑多功能集一体的二维纳米材料提供了思路。研究论文以题为“Uniform segmented platelet micelles with compositionally distinct and selectively degradable cores”发表在《Nature Chemistry》上，浙江理工大学为第一署名单位，童再再为论文第一作者。

　　

　　【内容解读】

　　基于聚合物前体的具有精确控制的组成和尺寸的二维(2D)纳米结构引起了广泛的兴趣，但很难获得。最近开发的活体结晶驱动的自组装（CDSA）方法已经成为通过聚合物和分子两亲物的种子生长来实现一维（1D）和二维核壳胶束的一种有前途的途径。然而，外延生长过程对单一的核形成化学的普遍限制是创建复杂的纳米粒子的一个重要障碍，这些粒子具有空间上不同的组成的分段核，可以在随后的选择性转化或对外部刺激的反应中得到利用。

　　作者专注于基于聚内酯的均聚物和嵌段共聚物共混物的活性 CDSA，以获取精确定义的 2D 纳米结构，其中尺寸可以通过聚合物共混物与种子质量比来控制。结晶动力学的研究表明了结晶温度是发生异质附生生长的关键因素（图1）。

　　

　　图1.含PCL(C6)和PHL(C7)均聚物/嵌段共聚物混合物的分段核的均匀二维薄片PDMA270(C6)晶种胶体

　　通过对照与对比实验的研究结果，作者提出：低结晶温度(快速结晶)有利于异质附生生长，而高结晶温度(缓慢结晶)会抑制附生结晶，表明晶格匹配是发生异质附生结晶的必要但不充分条件。结合Gibbs-Thomson方程，揭示了在厚度方向上单聚体形成的晶体尺寸需与种子晶体尺寸相匹配的规律。依据以上原则，可通过种子生长法精准构筑具有不同结晶组分/序列结构的二维片状胶束，结晶组分可以包括PCL, PHL, POL, PDDL等（图2）。

　　

　　图 2. 由四种不同的聚内酯形成的二维嵌段共胶束

　　另一方面，结合不同聚内酯异质同晶的特点，通过开环聚合制备不同组分/序列结构的共聚物结晶链段，如P(VL-co-CL), P(CL-b-HL), P(CL-co-HL)等（图3），揭示了结晶链段相容性好的体系有利于异质附生生长。如共结晶的P(VL-co-CL)共聚物体系可在PCL组分的种子上进行异质附生生长，通过交替添加单聚体，即可制备结构可控的AB, BA, ABA, BAB型嵌段共胶束（图4）。

　　

　　图 3. 含P(VL-co-CL)和PCL组分的多嵌段共胶束

　　

　　图 4. 通过种子生长形成具有不同核心化学物质的 2D ABC 三嵌段分段血小板

　　最后，作者以一种ABC型三嵌段共胶束为例，研究了其在碱性水溶液中的降解行为。在P(VL-co-CL)-PCL-PHL三嵌段共胶束中，亲水性最强的P(VL-co-CL)区域首先降解；随着时间的延长，降解区域逐渐扩展到PCL组分区域；而最疏水的PHL组分在13天后仍保留着完整的晶体（图5）。该研究结果对药物的程序释放和递送的提供了重要的借鉴作用。

　　

　　图 5. 具有 P(VL-co-CL)-PCL-PHL 核的 2D ABC 三嵌段分段血小板在 1 M KOH 水溶液中的时间分辨降解

　　【总结】

　　本论文针对高分子异相成核的特殊性，进一步地从高分子结晶热力学如晶格匹配和结晶动力学如结晶温度等因素出发，阐明了异质附生结晶驱动自组装过程中的关键影响因素，并实现了具有不同结晶核的二维片状胶束结构的精准构筑。种子生长的方法可以应用于一系列不同的可结晶的聚合物混合物。结合二维片状胶束区域内不同降解性能的结晶核，在碱性条件下实现了ABC型三嵌段共胶束的区域选择性可控降解，这种选择性降解可以以时空控制的方式发生，这可以实现一系列的应用，特别是在控制释放和药物传递方面。在程序化条件下可以"开启"的颗粒的独特反应行为可能提供机会，创造出能够长期程序化释放药物的微米级载体，作为未来的治疗性输送工具。

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　　来源：高分子科学前沿

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