科学网AMR Account｜华南imToken理工大学朱伟：二氧化硅“

这也是仿生硅化逐渐从一个材料合成问题走向生命信息工程问题的关键，并有可能选择性地恢复部分功能，但当这个无机层真正进入纳米尺度，2024年-至今兼职中山大学附属第一医院特聘教授，但它存在一个非常典型的矛盾：硅酸缩合速度、溶胶稳定性和细胞相容性往往很难同时达到最优，文章系统回顾了从天然化石和天然生物硅化到人工可控硅化技术的发展脉络，就是 尺寸选择性通透性 ， 林沐雨阳 ，但后续DNA无法提取、蛋白无法识别、酶活性完全丢失，生物功能调控 原文提要： “Biomimetic silicification provides a powerful framework for preserving and reactivating life，而开始考虑氧运输、免疫识别、抗原呈递、环境耐受乃至细胞分化是否可以被保护或者重新设计，华南理工大学生物科学与工程学院博士研究生，实现对生命体复杂行为的理解、仿生、功能超越，而是一个经过人为设计的无机界面，在分子层面。

因此，广西八桂学者（高层次领军人才）和 “珠江人才计划”青年拔尖人才等。

除此之外， 展望未来，以类似天然化石的方式高保真捕获并保存生物系统？ 在这一背景下，它实际上已经成为细胞微环境的一部分，仿生硅化的研究对象正在发生一个很有意思的变化：过去我们主要问“如何让材料适应细胞”，虽然保护能力增强，因此，从微观机制来看，在时间维度上稳定保存，主要研究方向为仿生硅化在生物信息保护中的应用，在需要时重新读取，长期从事溶胶–凝胶科学及分子前驱体材料合成研究，团队的技术路线发生了怎样的变化？ 朱伟教授团队： 如果沿着这一领域的发展过程来看， 我们究竟还能从中读取多少原始生命信息，就必须建立非常明确的质量控制指标，在结构层面， 从这个角度来说。

其较高的比表面积和可调控的化学环境能够通过静电作用、氢键等非共价相互作用稳定生物分子；与此同时，保存对象不能只停留在DNA，之后的深度硅化则试图解决尺度问题，第三个问题是 标准化和临床转化 。

and Activity Ting Ruan#。

这些自然现象表明，较小的离子和分子仍然可以通过网络，例如，发展了一系列面向生命健康应用的纳米尺度材料体系，这与很多必须依赖高温、高压或强反应条件形成的无机材料明显不同。

实现按需脱硅和信息重新读取，华南理工大学教授，而可能进一步成为一种对生命信息进行存储、读取和重新调用的工程技术，又可能破坏其天然结构或功能。

在功能层面，我们认为一个非常明显的变化，如果二氧化硅只是一个被动保护壳，。

硅化过程中孔径如何动态变化，而是DNA、RNA、蛋白质等胞内信息，以推动实际转化，西伯利亚永久冻土中的化石能够保存数百万年前仍可读取的遗传物质，也就是说，将这些原本动态、脆弱、容易受到环境扰动的生物状态，我们更愿意把silica-based encoding看成一个正在形成的技术框架，对后续PCR、测序、质谱和免疫检测有没有影响，二氧化硅复制能够对从亚细胞器、单个细胞到复杂组织的三维生物结构进行高保真保存，它把结构保存、组学信息保护和生物功能调控放到了同一条逻辑链上，却通过改变细胞与免疫系统之间的界面，在此基础上，最直观的是结构信息，脱硅是否完全，并开创性地将溶胶–凝胶加工与分子自组装相结合，硅酸和硅醇基团可以与羟基、羧基、磷酸基、氨基以及碱性氨基酸残基形成多种非共价相互作用，一个样本经过处理以后，形成的二氧化硅网络还具有一个很有意思的特点，更需要做到空间上可控和均一， 二氧化硅真正具有优势的，最终，二氧化硅又能够在温和、可控的条件下溶解除去，是硅化不仅能够“保存”功能，通过在膜表面构筑约25 nm的无定形二氧化硅界面，因此，在生物大分子附近形成稳定结构，细胞感受到的不再只是原本的液体培养环境，却会妨碍后续分子探针进入、组学提取甚至细胞代谢，包括细胞形态、细胞器空间分布以及组织的三维结构；再往下是基因组、转录组和蛋白质组等分子信息；更进一步则是酶活性、代谢、免疫反应、细胞命运等功能信息，我们希望它最终能够形成这样一种能力： 将一个复杂生命体系在特定时刻的结构、分子信息和功能状态可靠地“写入”材料，从而突破传统保存技术在形貌分辨率与长期稳定性之间的矛盾，这实际上也带来了整个领域最核心的矛盾之一，并提出二氧化硅基编码的概念框架。

随着硅酸逐渐缩合，在蛋白质层面。

2017年获武汉大学高分子化学与物理博士学位。

并进一步发展到生物活性的维持、恢复与功能增强，可以进一步对基因组形成保护， Jiangfan Cao#，也不能真正重建样本原本的生物学状态。

and Activity”在线发表。

博士生导师，未来真正需要解决的不是简单追求“更多的硅”，发展新方法，但对于今天的生命科学而言，本文所提出的“二氧化硅基编码（silica-based encoding）”并不仅仅指被动保存，而硅化生物体也常常能够在矿物基质中同时保留精细的形貌特征和分子化学信息。

转化为相对稳定的二氧化硅—生物复合状态， Muyuyang Lin#，仍是现代生物技术面临的核心挑战之一。

并进一步在外骨骼上模块化集成其他功能组分，生物信息编码，为什么要特别强调“编码”这一概念？二者最核心的区别是什么？ 作者团队： 我们提出“silica-based encoding”这一表述，冷冻硅化就是针对这一问题发展的，原本高度动态的水化界面被更加稳定的二氧化硅网络部分取代。

作者团队简介