郭雪峰
郭雪峰,男,1994年至2001年期间在北京师范大学化学系学习并获学士和硕士学位,2004年7月于中国科学院化学研究所获博士学位,2004年8月-2007年12月期间在美国哥伦比亚大学纳米中心、化学系和物理系做博士后研究工作。2008年1月受聘为北京大学化学与分子工程学院研究员、教授、博士生导师。2012年8月获国家杰出青年科学基金资助2016年5月入选2015年度科技部中青年科技创新领军人才2016年12月,基于“世界首例真实稳定可控的单分子电子开关器件”项目入选2016年度“中国高等学校十大科技进展”。2019年11月2日,入选2019“科学探索奖”50位获奖者。
学术简历
1994-2001: 北京师范大学化学系学士和硕士
2001-2004: 中科院化学所博士
2004-2007: 哥伦比亚大学纳米中心、化学系和物理系博士后
2008-2016 北京大学化学学院研究员
2016-至今: 北京大学化学学院教授
研究领域
功能纳米和分子器件的设计、微纳加工和器件研究
条件刺激响应的分子材料的设计、合成及器件研究
碳纳米管的可控生长及其在光电子学和生物检测方面的应用
有机半导体材料的设计、合成和器件研究
有机无机纳米结构的生长及相应的纳米光电子学
荣誉获奖
2005年中科院50篇优秀博士论文奖
2006年全国百篇优秀博士论文奖
2009年日本化学年会“The Distinguished Lectureship Award”奖
2009年北京市科技新星奖
2009年霍英东教育基金奖
2010年中国化学会青年化学奖
2012年8月获国家杰出青年科学基金资助
2015年12月获第九届药明康德生命化学研究奖学者奖
2016年5月入选2015年度科技部中青年科技创新领军人才
2019年9月,获得2019年“科学探索奖”。
2023年8月31日,入选2023年中国科学院院士增选有效候选人名单。
研究成果
2016年6月,郭雪峰课题组联合宾夕法尼亚大学Abraham Nitzan教 授课题组、北京大学信息科学技术学院徐洪起教授课题组等在《科学》(Science,2016,352, 1443)期刊上发表了关于单分子器件研究中取得的重要进展。研究人员利用通过理论模拟预测和分子工程设计在二芳烯功能中心和石墨烯电极之间进一步引入关键性的CH2基团,所得实验和理论研究结果一致表明新体系成功地实现了分子和电极间优化的界面耦合作用,突破性地构建了一类全可逆的光诱导和电场诱导的双模式单分子光电子器件。石墨烯电极和二芳烯分子稳定的碳骨架以及牢固的分子/电极间共价键链接方式使这些单分子开关器件具有空前的开关精度、稳定性和可重现性,在未来高度集成的信息处理器、分子计算机和精准分子诊断技术等方面具有巨大的应用前景。
2016年11月,郭雪峰课题组及其合作者结合电学检测 具有无损、无标记和实时检测的优点,分别从硅纳米线生物传感器和石墨烯基分子器件出发,发展了单分子动力学研究的电学新手段,相关成果分别发表在《Angew. Chem. Int. Ed.》(2016, 55, 9035)和《Science Advances》(2016, 2, e1601113)上;①前者工作结合具有超快采样率和超高信噪比的锁相放大器,搭建出时间分辨率达到亚微秒级别的单分子电学测试平台,并由此们捕获到了用单个发卡状脱氧核糖核酸分子修饰的硅纳米线生物传感器在pbs溶液中呈现出的双稳态震荡信号,获得了单个DNA分子折叠与展开过程的热力学和动力学详细信息,这些信息与传统的光学手段测得的结果完全吻合,验证了检测平台的可靠性;②后者工作以石墨烯基分子器件为测试平台,将轮烷分子连接在石墨烯电极之间,研究了轮与甲基紫精的主客体分子间的反应动力学。石墨烯基分子器件具有无标记、实时监测的优点且不依赖大型测试仪器,该方法开启了单分子器件在分子反应动力学研究的新篇章,未来在探究反应动力学和揭示有机反应机理上具有潜在的应用。
2018年,学术成果在Science子刊发表:最近,北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组、中科院化学研究所张德清课题组以及加利福尼亚大学洛杉矶分校Kendall N. Houk课题组合作发展了一种基于单分子器件平台的单分子电学检测新方法和新技术,实现了在单分子水平上对于化学反应动力学的研究。
论文发表
近五年代表性论文
1、Chuancheng Jia, Agostino Migliore, Na Xin, Shaoyun Huang, Jinying Wang, Qi Yang, Shuopei Wang, Hongliang Chen, Duoming Wang, Boyong Feng, Zhirong Liu, Guangyu Zhang, Da-Hui Qu, He Tian, Mark A. Ratner, H. Q. Xu*, Abraham Nitzan* and Xuefeng Guo*, Covalently-bonded Single Molecule Junctions with Stable and Reversible Photoswitched Conductivity,Science2016, 352, 1443. Highlighted by Science (a perspective article;Science2016, 352, 1394) in the same issue,Chemical \u0026 Engineering News, and 化学 World.
2、Dong Xiang, XIaolong Wang, Chuancheng Jia, Takhee Lee* and Xuefeng Guo*, Molecular-Scale 电子学: From Concept to 函数,Chem. Rev.2016, 116, 4318.
3、Chuancheng Jia, Bangjun Ma, Na Xin, and Xuefeng Guo*, 碳 Electrode-Molecule Junctions: A Reliable Platform for Molecular Electronics,acc Chem. Res.2015, 48, 2565. (Cover of this issue)
4、Chuancheng Jia and Xuefeng Guo*, Molecule-Electrode Interfaces in Molecular Electronic Devices,Chem. Soc. Rev.2013, 42, 5642. (Cover of this issue)
5、Xuefeng Guo*, Single-Molecule Electrical Biosensors Based on Single-Walled 碳 Nanotubes,Adv. Mater.2013, 25, 3397. (Cover of this issue)
6、Chuancheng Jia, Jinying Wang, Chang-Jiang Yao, Yang Cao, Yu-Wu Zhong, Zhirong Liu, Zhongfan Liu* and Xuefeng Guo*, Conductance Switching and Mechanisms in Single-Molecule Junctions,Angew. Chem. Int. Ed.2013, 52, 8666. Selected as a “hot paper”; Highlighted by Nature.
7、Yang Cao, Shaohua 越南盾, Song Liu, Li He, Lin Gan, Xiaoming Yu, Michael L. Steigerwald, Xiaosong Wu, Zhongfan Liu and Xuefeng Guo*, Building High-Throughput Molecular Junctions Using Indented Graphene Point Contacts,Angew. Chem. Int. Ed.2012, 51, 12228.
8、Song Liu, Xinyue Zhang, Wangxi Luo, Zhenxing Wang, Xuefeng Guo*, Michael L. Steigerwald, and Xiaohong Fang*, Single-Molecule Detection of Proteins Using Aptamer-Functionalized Molecular Electronic Devices,Angew. Chem. Int. Ed.2011, 50, 2496. (Frontispiece of this issue) Highlighted by NPG Asia Mater.
参考资料
关于公布2012年度国家杰出青年科学基金建议资助项目申请人名单的通告.国家自然科学基金委员会.2016-12-30
第九届“药明康德生命化学研究奖”在京揭晓.人民网.2016-12-30
科技部关于公布2015年创新人才推进计划入选名单的通知.科技部.2016-12-30
2019科学探索奖公布:50位获奖人每人300万元奖金.tech.sina.com.cn.2019-11-04
关于公布2023年中国科学院院士增选有效候选人名单的公告.中国科学院.2023-09-02
Science子刊发表郭雪峰课题组在单分子反应动力学研究中的重要进展.北京大学新闻网.2018-02-13