中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室侯广进

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侯广进，中国科学院大连化学物理研究所研究员。2001年于华中师范大学物理系理科基地获得理学学士学位；之后由华中科技大学与中国科学院武汉物理数学研究所联合培养，师从叶朝辉院士，2004年获得理学硕士学位；2007年于中国科学院武汉物理数学研究所获得理学博士学位，师从叶朝辉院士和邓风研究员；2007至2011年先后在德国马普高分子研究所和美国特拉华大学从事博士后研究工作；2011年被特拉华大学聘为二级副研究员；2012年晋升为磁共振谱学研究员。2016年入选中科院大连化学物理研究所“百人计划”，2017年入选国家“青年##计划”。现任中科院大连化学物理研究所研究员、固体核磁共振及催化化学研究组组长。侯广进博士多年来一直从事固体核磁共振波谱学的研究工作，通过高分辨固体NMR技术，对多个领域的材料体系实现了在原子和分子层次上的微观结构表征和动力学特征的探测，解决了若干与研究体系相关的科学问题。在《Proc. Natl. Acad. Sci.》、《J. Am. Chem. Soc.》、《Nature Communications》、《Acc. Chem. Res.》、《Inorg. Chem.》、《Environ. Sci. Technol.》、《Phys. Chem. Chem. Phys.》等学术期刊上发表论文近50篇；其中包括以一作或通讯作者的代表性工作发表在Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1 篇，J. Am. Chem. Soc. 7 篇等 。

侯广进  男  研究员
中国科学院大连化学物理研究所
电子邮件： ghou@dicp.ac.cn
通信地址： 辽宁省大连市沙河口区中山路457号
邮政编码： 116023
研究领域

主要研究方向：
1. 纳米与界面催化机理的磁共振研究
以核磁共振波谱为高分辨探针，（i）从原子分子层次上研究催化反应机理、催化剂结构、活性性位分布，反应中间产物；（ii）探测反应动力学信息，在微观尺度上研究催化剂结构与其反应性能之间的关系等。
2. 固体NMR方法学及在材料学科的应用研究
针对所涉及的材料体系，发展新型固体NMR脉冲技术，解决材料体系中存在的实际瓶颈问题：增强NMR信号检测的灵敏度和分辨率；核自旋的空间相近性探测技术与界面作用及反应机理；分子的多尺度动力学行为的NMR技术发展等。
3. 生物组装蛋白质的核磁共振研究
利用魔角旋转固体核磁共振前沿技术研究与人类疾病相关的蛋白生物大分子的三维结构、组装机理、药物作用及其生物功能的行使机制。
招生信息
招生专业
070304-物理化学（含：化学物理）
招生方向
纳米与界面催化机理的磁共振研究，固体NMR方法学及在材料学科的应用研究，生物组装蛋白质的核磁共振研究
代表性著作

• H. Zhang*, G. Hou*, M. Lu, J. Ahn, I. Byeon, C. Langmead, J. Perilla, I. Hung, P. Gor'kov, Z. Gan, W. Brey, D. Case, K. Schulten, A. Gronenborn, T. Polenova, HIV-1 capsid function is regulated by dynamics: quantitative atomic-resolution insights by integrating magic-angle spinning NMR, QM/MM, and MD, J. Am. Chem. Soc., 138 (2016), 14066-14075. (*Equal Contribution)
• M. Lu*, G. Hou*, H. Zhang, C. L. Suiter, J. Ahn, I. L. Byeon, I. Hung, P. Gor'kov, Z. Gan, W. Brey, A. M. Gronenborn, T. Polenova, Dynamic allostery governs cyclophilin A-HIV capsid interplay, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 112 (2015), 14617-14622. (*Equal Contribution)
• G. Hou, S. Paramasivam, S. Yan, A. J. Vega, T. Polenova, Multidimensional MAS NMR Spectroscopy for Site-Resolved Measurement of Proton Chemical Shift Anisotropy in Biological Solids, J. Am. Chem. Soc., 135 (2013), 1358-1368.
• Y. Han*, G. Hou*, C. L. Suiter, J. Ahn, In-Ja L. Byeon, A. S. Lipton, S. Burton, I. Hung, P. Gor'kov, Z. Gan, W. Brey, A. M. Gronenborn, T. Polenova, Ultrahigh Resolution Solid-state NMR Reveals an Unstructured or Random Coil Conformation of Spacer Peptide 1 (SP1) in HIV-1 CA-SP1 Tubular Assemblies, J. Am. Chem. Soc., 135 (2013), 17793-17803. (*Equal Contribution)
• I. L. Byeon*, G. Hou*, Y. Han, C. L. Suiter, J. Ahn, J. Jung, C. Byeon, A. M. Gronenborn, T. Polenova, Motions on the Millisecond Timescale and Multiple Conformations of HIV-1 Capsid Protein: Implications for Structural Polymorphism of CA Assemblies, J. Am. Chem. Soc., 134 (2012), 6455-6466. (*Equal Contribution)
• G. Hou, I. L. Byeon, J. Ahn, A. M. Gronenborn, T. Polenova, 1H-13C/1H-15N Heteronuclear Dipolar Recoupling by R-Symmetry Sequences Under Fast Magic Angle Spinning for Dynamics Analysis of Biological and Organic Solids, J. Am. Chem. Soc., 133 (2011), 18646-18655.
• G. Hou, S. Yan, S. Sun, Y. Han, I. L. Byeon, J. Ahn, J. Concel, A. Samoson, A. M. Gronenborn, T. Polenova, Spin Diffusion Driven by R-Symmetry Sequences: Applications to Homonuclear Correlation Spectroscopy in MAS NMR of Biological and Organic Solids, J. Am. Chem. Soc., 133 (2011), 3943-3953.
• G. Hou, S. Ding, L. Zhang, F. Deng, Breaking the T1 Constraint for Quantitative Measurement in Magic Angle Spinning Solid-State NMR Spectroscopy, J. Am. Chem. Soc., 132 (2010), 5538-5539.
  

laiwang

近日，我所固体核磁共振及催化化学创新特区研究组（05T5组）侯广进研究员团队受邀发表综述，系统介绍了固体核磁共振中的偶极重耦与化学位移各向异性重耦技术，及其在生物体系结构与动力学研究中的应用。

　　固体核磁共振作为一种无损的表征手段，广泛用于研究生物分子、聚合物、无机材料中原子分子层面的结构及动力学，对于多晶粉末、液晶、无定形材料及多组分固体混合物的表征具有独特优势。作为固体样品中重要的各向异性核自旋相互作用，偶极耦合与化学位移各向异性包含了丰富的样品结构与分子运动性信息。在魔角旋转高分辨固体核磁技术基础上，通过射频脉冲序列对原子核的自旋量子态进行操纵，可以选择性地利用偶极耦合或化学位移各向异性，将样品的结构与运动性信息提取出来。此类魔角旋转与脉冲序列结合的技术，称为偶极重耦或化学位移重耦技术。

　　该综述从同核偶极重耦，异核偶极重耦、化学位移重耦三个方面，简要介绍了其原理，并依据生物分子结构特点，对现有重耦技术及其性能进行了总结与比较。随后，该综述详细讨论了重耦技术在生物体系中的具体应用，涵盖了核磁信号归属、大分子三维结构测定、局域结构测量、主客体相互作用测量、分子动力学表征等诸多方面，详细论述了基于多维多核关联谱技术测量核间距、键角、分子取向及分子运动频率/幅度测量的方法。最后，该综述结合最新固体核磁共振方法/硬件的发展趋势，对重耦技术在生物体系中的未来发展进行了展望。

　　侯广进团队一直致力于开发高效的固体核磁共振技术，并将其用于生物、催化、能源存储等体系的结构与动力学研究。近些年团队设计和发展了一系列不受NMR硬件约束的新型固体NMR方法，适用于探测固体材料体系空间相近性、微观结构、主客体相互作用（J. Am. Chem. Soc.，2011；J. Magn. Reson.，2013；J. Am. Chem. Soc.，2013；Proc Natl Acad Sci.，2015；Phys. Chem. Chem. Phys.，2016；Acta Phys. Chim. Sin.，2020；Chem. Sci.， 2021）；核间距离测量、化学键相对取向、及多尺度时间域动力学研究（J. Am. Chem. Soc.，2011；J. Am. Chem. Soc.，2012；J. Chem. Phys.，2014；J. Chem. Phys.，2012；J. Am. Chem. Soc.，2013；Proc Natl Acad Sci.，2015；J. Am, Chem. Soc.，2016；J. Phys. Chem. Lett.，2021；Anal. Chem.，2021）。

　　该综述以“Solid-State NMR Dipolar and Chemical Shift Anisotropy Recoupling Techniques for Structural and Dynamical Studies in Biological Systems”为题，于近日发表在Chemical Reviews上。该综述的第一作者是我所05T5组博士研究生梁力鑫和纪毅。上述工作得到国家自然科学基金、国家高层次人才计划、辽宁省“兴辽英才计划”、所创新基金等项目的支持。（文/图 梁力鑫、纪毅）

　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.1c00779

andan

近日，我所固体核磁共振及前沿应用研究组（510组）侯广进研究员与日本理化学研究所Yusuke Nishiyama博士、美国密西根大学Ayyalusamy Ramamoorthy教授等联合发表综述论文，介绍了超快速魔角旋转（Ultrafast Magic Angle Spinning，UFMAS）下固体核磁共振技术的发展及应用。
　　固体核磁共振作为一种无损的表征手段，可用于揭示多晶粉末，液晶，无定形材料及多组分固体混合物在原子分子层面上的结构及动力学信息。长期以来，固体中复杂各向异性核自旋相互作用所导致的谱线增宽，一直是限制固体核磁谱图分辨率提高的主要因素。现代固体核磁使用魔角旋转技术，将装载样品的圆柱形转子置于与主磁场夹角为魔角（54.74°）的方向上，并使其绕自身轴线高速旋转，实现对各向异性核自旋相互作用的压制，从而提高固体核磁谱图分辨率。随着探头技术的不断进步，商业化UFMAS技术转速已超过100kHz，实验室报道的UFMAS技术已高达200kHz，固体核磁谱图（尤其是1H谱）的分辨率得到极大提高。对于多肽、蛋白质等含有复杂1H位点的固体样品，利用UFMAS技术已能获得分辨率接近液体核磁的1H谱。同时，UFMAS技术也促进了固体核磁脉冲序列的发展，利用脉冲重耦技术可获得各向异性核自旋相互作用中包含的丰富结构及动力学信息。
　　该综述从硬件（探头）与软件（脉冲序列）两方面系统介绍了UFMAS技术的发展，介绍了相应的核间距与化学位移各向异性测量方法以及多维谱技术，并着重强调了UFMAS对固体核磁1H谱的重要性。同时，该综述还介绍了UFMAS条件下对含四极核（自旋＞1/2，如2H，14N，27Al，35Ca，71Ga等）体系的研究，并举例说明了UFMAS技术在聚合物高分子、无机材料、生物、药物分子结构表征和动力学分析中的应用。

　　侯广进团队一直致力于高效固体核磁共振技术的开发及在生物，催化，电池等前沿领域的结构与动力学研究。近些年设计和发展了一系列适用于高转速魔角旋转、不受NMR硬件约束的新型固体NMR方法，用于探测固体材料体系空间相近性、微观结构、主客体相互作用（J. Am. Chem. Soc.，2011；J. Am. Chem. Soc.，2013；Proc. Natl. Acad. Sci.，2015；Phys. Chem. Chem. Phys.，2016；Acta Phys. Chim. Sin.，2020；Chem. Sci.，2021；J. Magn. Reson.，2022）；核间距离测量、化学键相对取向、及多尺度时间域动力学研究（J. Am. Chem. Soc.，2011；J. Am. Chem. Soc.，2012；J. Chem. Phys.，2014；J. Am. Chem. Soc.，2013；Proc. Natl. Acad. Sci.，2015；J. Am. Chem. Soc.，2016；J. Phys. Chem. Lett.，2021；Anal. Chem.，2021；Chem. Rev.，2022）。最近，该团队利用这些先进固体核磁共振技术在催化剂金属氧化物结构分析（Anal. Chem.，2021；ACS Cent. Sci.，2022；J. Am. Chem. Soc.，2022），分子筛酸性位结构（ACS Catal.，2022；J. Am. Chem. Soc.，2022；J. Phys. Chem. Lett.，2021）和孔道限域效应描述（J. Phys. Chem. Lett.，2021；ACS Catal.，2022），以及催化反应机理（Angew. Chem.，2020；J. Energy Chem.，2022；J. Am. Chem. Soc.，2022；Nat. Catal.，2022）研究中取得了一系列创新性的成果。
　　该综述以“Ultrafast Magic Angle Spinning Solid-State NMR Spectroscopy: Advances in Methodology and Applications”为题，于近日发表于Chemical Reviews上。该综述的第一作者是我所510组侯广进和日本理化学研究所Yusuke Nishiyama。上述工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。（文/图 梁力鑫）
　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00197