南方科技大学化学系蒋伟

wawa

蒋伟，南方科技大学教授， 2004年毕业于西安交通大学应用化学系，获学士学位。同年保送至南开大学刘育教授课题组，于2007年获得物理化学硕士学位。2010年9月，在柏林自由大学有机化学系获得博士学位（summa cum laude），师从Christoph A. Schalley教授，随后于柏林自由大学任研究助理。2011年初，加入美国加州Scripps研究所Julius Rebek Jr.教授课题组，从事博士后研究。2012年10月底，蒋伟博士加入了南方科技大学化学系，建立了有机超分子化学与材料研究小组。

蒋伟

副教授

化学系

0755-88018316

jiangw@sustc.edu.cn

研究方向

新型超分子主体的合成及其物理有机化学性质等

       蒋伟博士的研究涉及物理有机化学、超分子化学、和超分子材料等领域，主要集中在新型超分子主体的设计、合成、其物理有机化学性质，以及其在催化、自组装纳米材料、分子机器、分析检测、药物投递、手性识别与分离、环境检测等方面的应用。蒋伟博士曾提出用于构建复杂组装体的Integrative Self-Sorting概念、设计合成了构象多样性的大环以及具有内修饰功能团的分子管。共发表第一作者论文13篇，通讯作者论文12篇，其中包括1篇PNAS、3篇Chem. Sci.、1篇Chem. Soc. Rev.和5篇JACS。蒋博士在2015-2016年度为南科大的Nature Index贡献加权文章总值为4.1，南科大此年度的总值是19.33。所发表的论文被美国化学会ACS Noteworthy Chemistry、Chemical ScienceBlog和X-MOL等媒体报道。其中4篇论文分别被Chemical Science和Chemical Communications选为封面。

蒋伟博士在德国留学期间获得了国家优秀自费留学生奖学金（2010）。还获得了德国先令基金会的Schering Prize （2011）。这个奖项是柏林市三所综合性大学（洪堡大学、自由大学和工业大学）化学类最优秀博士论文，每年只有一人获奖。获奖者可以与2010年诺贝尔化学奖得主Ei-ichi Negishi教授同台演讲。这是第一次也是唯一一次亚洲人获得此项殊荣。蒋伟是中组部第四批“青年##计划”（2012）和深圳市“孔雀计划”（2013）的入选者。2015年入选广东省“优秀青年教师培养计划”和广东省特支计划“科技创新青年拔尖人才”计划。2016年获得了南方科技大学“青年科研奖”。

目前主持科研项目有：国自然青年基金1项、国自然面上基金1项、中组部 “青年##计划”1项、深圳市孔雀计划启动经费、和深圳市基础研究项目2项。

Peer-ReviewedPublications (ResearcherID: B-1607-2010; H-index:15; Total Citations: 928; Citations retrieved on August 14th, 2016from Web of Knowledge)

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24.  G.Huang, Z. He, C.-X. Cai, F. Pan, D. Yang,* K. Rissanen, W. Jiang,*Bis-Urea Macrocycles with a Deep Cavity. Chem. Commun. 2015, 51,15490-15493. DOI: 10.1039/C5CC06768E. Highlighted as Inside FrontCover. Times Cited: 3

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21.  G.Huang, W. Jiang,* Dynamic Covalent Macrocycles Constructed viaOrganic Templates. Prog. Chem. 2015, 27,744-754. (invited review, in chinese) Times Cited: 3

20.  Z. He, G.Ye, W. Jiang,* Imine Macrocycle with Deep Cavity: Guest-SelectedFormation of syn/anti Configuration and Guest-Controlled Reconfiguration. Chem.Eur. J. 2015, 21, 3005-3012. Times Cited: 7

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18.  W.Wang, Y. Zhang, B. Sun, L.-J. Chen, X.-D. Xu, M. Wang, X. Li, Y. Yu,* W.Jiang,* H.-B.Yang.* The construction of complex multicomponentsupramolecular systems via the combination of orthogonal self-assembly and theself-sorting approach. Chem. Sci. 2014, 5,4554-4560. Times Cited: 31

PublicationsPrior to SUSTech:

17.  D.Tzeli, I. D. Petsalakis, G. Theodorakopoulos, D. Ajami, W. Jiang,J. Rebek, Jr.* Encapsulated Hydrogen-Bonded Dimers of Amide and CarboxylicAcid. Chem. Phys. Lett. 2012 548, 55–59. TimesCited: 4

16.  W.Jiang, J. Rebek, Jr.* Guest-Induced, Selective Formation of IsomericCapsules with Imperfect Walls. J. Am. Chem. Soc. 2012 134,17498–17501. Times Cited: 9

15.  W.Jiang, K. Tiefenbacher, D. Ajami, J. Rebek, Jr.* Complexes withinComplexes: Hydrogen Bonding in Capsules. Chem. Sci. 2012 3,3022–3025. Times Cited: 13

14.   W.Jiang, D. Ajami, J. Rebek, Jr.* Alkane Length Determine Encapsulation Ratesand Equilibria. J. Am. Chem. Soc. 2012 134,8070–8073. Times Cited: 26

13.    Z.Qi, P. Malo de Molina, W. Jiang, Q. Wang, K. Nowosinski, A. Schulz,M. Gradzielski, C. A. Schalley*, Systems Chemistry: Logic Gates Based onStimuli-Responsive Gel-Sol Transition of A Crown-Ether-Functionalized Bis-ureaGelator. Chem. Sci. 2012, 3, 2073-2082.TimesCited: 81

12.    W.Jiang, K. Nowosinski, N. Löw, E. V. Dzyuba, F.Klautzsch, A. Schäfer, J. Huuskonen, K. Rissanen, C. A. Schalley*, Chelatecooperativity and spacer length effects on the assembly thermodynamics andkinetics of divalent pseudorotaxanes. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1860-1868.Times Cited: 51

11.     W.Jiang, D. Sattler, K. Rissanen, C. A. Schalley*, [4]Pseudorotaxaneswith remarkable self-sorting selectivities. Org. Lett. 2011, 13,4502-4505. Times Cited: 38

10.    W.Jiang, Q. Wang, I. Linder, F. Klautzsch, C. A. Schalley*, Self-sorting ofwater-soluble cucurbituril pseudorotaxanes. Chem. Eur. J. 2011, 17,2344-2348. Times Cited: 46

9.      W.Jiang, C. A. Schalley*, Tandem mass spectrometry for the analysis ofself-sorted pseudorotaxanes: The effects of Coulomb interactions. J.Mass Spectrom. 2010, 45, 788-798. TimesCited: 17

8.      W.Jiang, C. A. Schalley*, Templated versus non-templated synthesis ofbenzo-21- crown-7 and the influence of substituents on its complexingproperties. Beilstein. J. Org. Chem. 2010, 6,no.14. Times Cited: 16

7.      W.Jiang, A. Schäfer, P. C. Mohr, C. A. Schalley*, Monitoring self-sorting byelectro- spray ionization mass spectrometry: Formation pathways anderror-correction during the self-assembly of multiply threadedpseudorotaxanes. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2309-2320. TimesCited: 126

6.      W.Jiang, M. Han, H.-Y. Zhang, Z.-J. Zhang, Y. Liu*, A double plug-socketsystem capable of molecular keypad locks through controllablephotooxidation. Chem. Eur. J. 2009, 15,9938-9945. Times Cited: 35

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4.      W.Jiang, H. D. F. Winkler, C. A. Schalley*, Integrative self-sorting:Construction of a cascade-stoppered hetero[3]rotaxane. J. Am. Chem.Soc. 2008, 130, 13852-13853. Times Cited: 150

3.      Y.Liu*, M. Han, H.-Y. Zhang, L.-X. Yang, W. Jiang, Aproton-triggeredON-OFF-ONfluorescent chemosensor for Mg(II) via twistedintramolecular charge transfer. Org. Lett. 2008, 10,2873-2876. Times Cited: 48

2.      W.Jiang, H.-Y. Zhang, Y. Liu*, The “off-on-off” and “on-off-on” behavior of1,5-naphthalene-bridged bis-(crown ether) modulated by potassium ion. ActaChim. Sinica 2008, 66, 531-535. Times Cited:4

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南方科技大学深圳格拉布斯研究院是以小分子催化和大分子材料为核心科研领域的研究机构。近日，格拉布斯研究院大分子材料中心双聘教授、南科大化学系教授蒋伟课题组，制备了一种具有高度可拉伸性能的瞬态（耗散）水凝胶。该研究成果发表在化学领域顶级期刊《Nature Chemistry》上。

分子自组装是两个或多个分子自发地形成有序聚集体的过程，是通过分子之间的相互作用，形成更加复杂的结构，从而实现更加高级的功能。目前，绝大部分的人工自组装形成的是静态结构。然而，生物自组装体系通常是远离平衡态的，是需要不断地消耗外界能量来维持其结构以及相应的生物功能。这种耗散自组装体系广泛存在于大自然中，大到星系、生命体，小到构成细胞骨架结构的微管微丝等。耗散自组装材料具有自修复和动态适应性的特点，在智能材料领域具有广阔的应用前景。目前大部分已知的耗散自组装材料机械性能较差，不具备材料应用的可能性。

蒋伟课题组在过去六年的时间里，通过模拟生物受体的空腔特征，合成了一系列具有独特结构特征的大环主体分子，实现了生物分子识别和自组装的仿生模拟（JACS 2016, 138, 14550; JACS 2017, 139, 8436; JACS 2018, 140, 13466; Angew. Chem. 2018, 57, 709; Angew. Chem. 2018, 57, 7809; JACS 2019, 141, 4468）。这类大环主体与其他已知的大环主体，在结构和性能上形成了互补，为超分子化学提供了新的研究工具。其中，他们合成的内修饰分子管能够在水中有效地识别极性分子，并被应用于持久性环境污染物的检测、不对称催化反应产物ee的测量、非荧光分子反应动力学的荧光监测等领域。

在近期的研究中，蒋伟课题组发现酰胺内修饰分子管能够穿到聚乙二醇的高分子链上，形成一个像项链一样的多聚假轮烷结构。每个分子管具有四个羧酸根，能够与金属离子配位。当加入铜离子时，多聚假轮烷就会通过链间配位交联，形成一个不能自由流动的水凝胶结构。然而，该水凝胶不稳定，又会逐渐变为自由流动的溶液。通过摇动，该溶液又能转化为水凝胶。这说明该水凝胶是耗散自组装的结果，需要摇动产生的剪切力作为燃料（fuel），以维持其结构。通过多种实验表征手段和计算化学，他们揭示了该体系的工作原理：水凝胶的形成是由于剪切力诱导的链内配位到链间配位模式的转化而导致的。

该瞬态水凝胶具有非常优异的拉伸性能，至少能被拉伸至其初始长度的30倍。在拉伸过程中，分子管能够在聚乙二醇高分子链上“摩擦”滑动。这种“分子滑轮”结构有利于耗散拉伸应力，故而展现出较好的拉伸性能。此外，该水凝胶还可以在摇动条件下实现快速自修复。该研究为构建耗散自组装材料提供了新的思路，在智能材料领域具有潜在的应用前景。

该研究的实验工作主要由柯华博士完成。前沿与交叉科学研究院研究助理教授杨留攀博士、博士生陈昭和姚欢、陆为课题组博士后谢默也参与了该项研究工作。

南方科技大学深圳格拉布斯研究院和化学系是该项研究的通讯单位，蒋伟为唯一通讯作者。

该成果是深圳格拉布斯研究院大分子材料中心2019年伊始所取得重大科研成就之一。随着研究院科研平台和科研团队建设的进一步完善，以及研究院与化学系等其他兄弟院系深入合作的展开，研究院将进一步提升催化化学、高分子材料化学及交叉学科的科研能力，涌现更多的科研成果。

该研究得到了国家自然科学基金“面上项目”和“优秀青年科学基金”、深圳市科创委项目、深圳诺贝尔奖科学家实验室项目等经费的支持，以及Christoph Schalley教授、黎占亭教授、陆为教授和Stephen Craig教授的帮助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-019-0235-8