2月24日，国际顶级学术期刊Nature刊发了崔勇教授团队及合作者的研究成果 “自支撑手性二维单层分子晶体” (Free-standing homochiral 2D monolayers by exfoliation of molecular crystals)。上海交通大学化学化工学院、变革性分子前沿科学中心和金属基复合材料国家重点实验室为第一完成单位，董金桥副教授为第一作者，重庆大学刘玲梅教授为共同第一作者，上海交通大学崔勇教授、英国布里斯托大学Anthony P. Davis教授以及沙特国王科技大学Yu Han教授为共同通讯作者。新加坡国立大学Jianwen Jiang教授和中国科学技术大学张群教授分别在分子动力学模拟和超快光谱实验上提供了帮助。
自2004年石墨烯被报道以来，单层二维(2D)材料因其高纵横比的片状结构，大比例暴露活性位和易加工等特点一直是化学、物理和材料等领域的研究前沿。从结构上看，原子或分子间需要有强的共价键、离子键或配位键才能支撑起稳定的二维结构，而超分子化学中的弱作用力一直被认为不足以支撑形成有序且稳定的2D单层结构。手性材料研究对推动催化科学、分离技术、光电子学和生物医学等领域发展具有重要意义。在超分子层次缺少构筑多级次表面微纳结构的方法和表征手段，严重制约了对材料中手性识别和传递的认识和调控，因此探索单层手性2D分子材料的制备、结构和性能是突破这一科学瓶颈的新途径。
据此，研究人员提出剥离大环分子晶体策略，成功制备了自支撑手性2D单层分子材料，并清晰观察到手性表面的微纳结构。将含丰富超分子作用位点的手性金属-有机大环晶体（JACS, 2008, 130, 4582; JACS, 2017, 139, 1554）超声剥离成具有超高横纵比（2500:1）的单层手性2D纳米片（图1），通过球差校正透射电镜首次观察到结构明确的金属-有机大环超分子结构，并证实了大环之间仅仅依靠弱作用力（CH-π/π-π键），不需要任何支撑体（图2），就能够以单层晶态形式稳定存在（分子纳米片，molecular nanosheet）。通过对糖类等重要分子的对映选择性识别和检测研究，揭示了活性位点、本征大环和微纳结构表面之间显著的协同作用和协同效应。
该研究将手性化学、超分子化学和2D材料三个前沿领域有机结合起来，证实了自支撑单层2D分子晶体的存在，明确了跨层次/跨尺度的手性表达过程，扩大了现有手性材料和2D材料体系，为更广阔的研究和应用奠定了基础。
厦门大学
据厦门日报，中科院院士、厦大生命科学学院教授林圣彩团队和同学院邓贤明教授团队合作，通过“钓鱼竿”式的化学探针“钓”出了百年神药二甲双胍，发挥其神奇作用的蛋白——PEN2，这一历时七年研究的成果发表在2月23日出版的国际顶级学术刊物Nature上。
这一研究发现了二甲双胍延长寿命等神奇功效的潜在原因，和卡路里限制（俗称“七分饱”），走的是同一条路线，同时能为二甲双胍替代药品的筛选提供潜在的靶点，从而在治疗糖尿病和其他代谢性疾病方面产生更好的疗效。
林圣彩院士团队长期致力于代谢稳态和代谢疾病发生机制的研究，2014年起，他们对二甲双胍产生了兴趣。此次，林圣彩团队首先通过和厦大邓贤明团队合作，后者突破了多个化学合成上的难题，合成了二甲双胍的化学探针。这个探针的工作原理就像钓鱼一样，前端的“鱼钩”是二甲双胍这个分子，后端的“钓竿”则是一个名为生物素的标签:当前端的二甲双胍分子碰到了它所结合的蛋白（即靶点）后，科学家就可以通过后端的标签，把二甲双胍连同它的靶点一起“钓”上来，再通过质谱等手段分析，就能知道二甲双胍结合的靶点是什么。
这一成果可谓“七年磨一剑”——本文第一作者厦大2014级博士马腾，共同第一作者田潇和张保锭，都为此付出多年的努力——他们要从2000多个潜在靶点中找到一个真正的靶点，目前并没有任何手段加以避免“假阳性”靶点，唯一的方法只能是不厌其烦地逐一筛选。
通过这种方法，科学家从细胞中“钓”出了2000多种可能和二甲双胍结合的蛋白，并通过一系列的筛选、验证，最终找到了一个名为PEN2的蛋白，能够介导二甲双胍对AMPK的激活。早前的研究显示，二甲双胍的诸多药效正是通过激活AMPK蛋白质激酶才得以实现。
当科学家敲除PEN2后，发现此时的二甲双胍不能激活AMPK，对降低脂肪肝、缓解高血糖、延长寿命等诸多效果也就不存在。这些后续实验进一步表明，PEN2就是二甲双胍启动溶酶体途径激活AMPK的前提。也就是说，PEN2就是二甲双胍的靶点。
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