南方科技大学全力打造的国际一流交叉科学研究中心之一
软物质与生物物理研究的对象包括蛋白质、DNA、液晶、乳液、胶体、泡沫、活性物质、生物群组等,跨越了从生物大分子到生态系统的广阔尺度。这些物质体系在生活与生产中随处可见,具有复杂的微观介观结构与奇异的动力学行为,理解它们的物理本质有助于探索新的物态调控方法,为工业生产与生命健康技术提供支持。软物质与生物物理研究内容包括:
(1)活性物质包括分子马达、细胞、微生物、微机器人等。活性物质从环境获取能量,可自我驱动,具有丰富的自组织与集体涌现行为。研究活物质有助于理解生命的物理机制和非平衡态物理现象。
(2)液晶分子的狭长结构形成介于液体与晶体间的取向序物态,通过控制拓扑、弹性、边界锚定可实现丰富物理行为。通过调控液晶取向序与拓扑缺陷不仅可以研发新一代衍射光学器件,而且可以通过调控细菌、细胞的取向序与运动行为发展高通量生物检测技术。
(3)胶体与颗粒:纳米到厘米尺度的颗粒系统具有丰富奇异的物相行为,包括自组织、阻塞、迂回玻璃化转变、剪切增稠等。颗粒不仅能调节尺寸、形状、亲疏水性等物理化学性质,还能控制活性、拓扑和熵来实现新奇自组装结构与宏观特性与功能。