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Paul Rothemund ——纳米艺术家(DNA笑脸之父) 精选

已有 11036 次阅读 2009-3-12 16:10 |个人分类:纳米科技|系统分类:科普集锦|关键词:学者

 
Paul Rothemund是Caltech(加州理工学院)的一个牛人。先简单介绍一下Caltech吧。

Caltech,加州理工学院,创建于1891年,办学宗旨是“为教育事业、政府及工业发展需要培养富有创造力的科学家和工程师”。 Caltech以高智商牛人众多闻名,导师都是世界级牛人,这一点只有mit可以与之相比,排名上也是caltech和mit领先,在学术界的地位,Caltech是非常高的,虽然专业比较少,教授的人数少,但是全都是独当一面的专家,因此虽然规模比别的牛校小很多,但是综合排名在前五之列,理工科应该是前三。

加州理工学院有六大学系: 生物学、化学及化学工程系、 工程与应用科学、地质学及行星学、人类学和社会科学、物理数学和天文学。研究生课程由各学科专业教授担任,研究生选择其中一门研究课题后,就同负责此课题的非正式的教授组联系。该院研究生课程门门都出类拔萃,物理研究生专业排名第1,数学第8,生物学第5,计算机第11.经济学第14。

回到这篇日志的主角:Paul Rothemund

Paul Rothemund从事的专业是计算机科学、生物学、化学的交叉科学。他的作品或许你在什么地方看到过,比如下面这张笑脸。这是一张原子力显微镜照片,拍的是Paul Rothemund设计的DNA。没错,这个笑脸是完全是DNA缠绕纠结形成的。

Rendered by Nick Papadakis, Copyright P.W.K.R. and N.P.

Paul Rothemund采用的方法大概原理是这样的:从M13噬菌体中提取单链DNA(7250个碱基);通过计算的方法设计出约250多条平均长度30个碱基的单链DNA(应该叫寡核苷酸)并人工合成(合成PCR引物一样的);将M13单链DNA与合成好的寡核苷酸片段混合后退火,最终形成一个个设计样式的DNA超级大分子。这项工作的前提是了解单链DNA折叠的动力学特征,操作中的关键步骤是设计的那一步,通过计算机模拟计算获得上百条特异性的寡核苷酸序列。(见下图)

如图所示,黑色线是M13单链DNA,彩色线是寡核苷酸片段

来听一听Paul Rothemund是怎么来介绍他的工作的吧,见下面的视频。(该视频来自TED——Ideas worth spreading)

欣赏一下Paul Rothemund的艺术品吧。下面的图片来自Paul Rothemund发表在Nature上的文章。

第一行是示意图,第三行是AFM照片

来源:http://blog.bioon.com/user1/2081/archives/2009/230606.shtml



https://m.sciencenet.cn/blog-39356-219862.html

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