近日，郑州轻工业大学刘春森教授、河南工业大学李晶晶博士、荷兰埃因霍温理工大学E. W. Meijer教授、天津大学宋健教授合作，在化学类顶刊J. Am. Chem. Soc.上发表了题为“Self-Regulating Hydrogel with Reversible Optical Activity in Its Gel-to-Gel Transformation”的研究论文。这是郑州轻工业大学首次以第一通讯单位在该期刊上发表论文。
李晶晶 宋健 刘春森 E. W. Meijer
该工作以鸟苷和吡啶-4-硼酸为前驱体，利用酶催化的化学反应网络，构筑了首例化学燃料驱动的仿生自调节水凝胶（图1）。该体系能够在不经过溶液相的情况下，实现自发的Gel–to–Gel转变，并伴随超螺旋到单螺旋的手性反转。与传统的Gel–Sol–Gel体系相比，该系统的独特优势在于具备动态稳定性，在结构转变时维持三维网络连续性；具备跨尺度可控性，能够实现从分子手性到超螺旋拓扑的多级动态调控；具备仿生适应性，能够模拟胶原蛋白的超螺旋结构与应力响应行为。目前的发现为开发可编程仿生手性软材料提供了全新思路。
图1|胶原蛋白与人工超分子体系中超螺旋与单螺旋结构的手性反转。
刘春森（https://hg.zzuli.edu.cn/2023/1120/c20955a298036/page.htm），二级教授，理学博士（南开大学），博士生导师，教育部新世纪优秀人才，河南省高层次人才，河南省特聘教授，中原科技创新领军人才，河南省科技创新杰出人才，河南省科技创新杰出青年，河南省高校科技创新团队带头人，河南省优秀青年科技专家，河南省学术技术带头人，河南省化学会常务理事。主要从事纳米结构化凝胶软材料的设计及其功能分子器件研制等前沿交叉领域课题的研究，多项成果达到了国际领先水平。主持/完成国家自然科学基金重大研究计划项目（1项）/国家自然科学基金面上项目（4项）/国家自然科学基金-河南省联合基金重点项目（1项）/国家自然科学基金青年基金（1项），共计7项，省部级重大人才项目5项，获河南省自然科学一等奖1项（2024），河南省科技进步二等奖2项（2013，2016），河南省青年科技奖（2014）。截至目前已发表论文230多篇，引用>13000次（hindex = 66），其中化学类顶刊5篇 （J. Am. Chem. Soc.2篇，Angew. Chem. Int. Ed.3篇）；能源类顶刊Energy Environ. Sci.1篇；材料类顶刊Adv. Mater.1篇；顶刊综述Coord. Chem. Rev.3篇；多篇论文入选ESI高被引论文和0.1%热点论。连续多年入选全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力”排行榜（化学类）以及英国皇家化学会Top 1%高被引中国作者。已获授权发明专利45件。
刘春森教授继去年获得国家自然科学基金重大研究计划项目资助以来，今年课题组李晶晶博士再获国家自然科学基金面上项目的资助。近年来该课题组在化学和材料领域顶级学术期刊上，首发郑州轻工业大学多篇高水平原创论文，相关成果的发表发表对加强我校学科内涵发展，持续提升我校在国际上的学术影响力和美誉度具有重要意义。
此项研究成果得到了国家自然科学基金委（92472123, 22072138, 22572045）、中原科技创新领军人才（244200510014），河南省优秀青年科学基金（252300421187），河南省高校科技创新人才计划（24HASTIT008）以及河南省特聘教授的支持和资助。