步宇翔

山东大学教授和曲阜师大教授

步宇翔，男，1962生，教授(博导) ，研究，物理化学，理论化学研究所工作，中国化学会会员美国化学会会员《J Am Chem Soc》、《J Phys Chem A & B》、《Inorgan Chem》、《J Org Chem》、《Langmuir》、《中国科学》、《科学通报》等多种国内外核心期刊的审稿人。正在与美国MichiganStateUniversity、美国AlbanyStateUniversity及美国UniversityofNorthTexas的教授们联合指导培养博士研究生5人。

人物经历

教育简历

1979-1983 曲阜师范大学化学系本科生，学士学位。

1985-1988 吉林大学理化所硕士研究生，硕士学位。

1995-1998 山东大学化学院博士研究生，博士学位。导师：邓从豪院士；论文工作：电荷转移过程动力学理论研究。

工作经历

1983-1999 曲阜师大工作，先后晋升为讲师(1992)、副教授(1994)、教授(1995)。

1999年8月作为引进人才调入山东大学。现为山东大学教授和曲阜师大教授；山东大学博士生导师、校关键岗教授。

1999-至今曾先后在香港城市大学物理与材料科学系（1999）

_________ 北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室（2000）

_________ 大连化物所分子反应动力学国家重点实验室（2001）

_________ 美国Michigan State University生物模型中心（2002.1－2004.9）

_________ 作为访问教授开展合作研究。

主讲课程

结构化学、量子化学、群论、统计热力学、分子模拟、计算化学方法、理论有机化学等。

以及与生物化学和蛋白质DNA分子作用机制有关的课程。

研究方向

生物化学、分子生物学、生物大分子结构性质及其功能性分子模拟

主要是应用各种理论化学原理和方法特别是结合分子模拟研究各类生物体的生物化学问题，从分子水平上开发生命相关过程的机制。此方面的研究主要包括：

（1）电荷传输机理与调控：主要围绕生物体系中发生的电荷转移、质子转移以及荷电粒子传输的热动力学问题，开发其传输机制以及调控作用；

（2）生物信息传递：探讨基于电荷传输、能量传递与储存所引发的生物信息传递机制；

（3）生物大分子模式识别，以及与堆积折叠有关的耦合作用研究；

（4）蛋白质－DNA相互作用以及对DNA复制、转录以及蛋白质合成过程中的调控作用研究；

（5）药物分子输送机制；

（6）开发几类酶催化过程：主要包括光合反应过程（PSII）和呼吸过程（CcO）中的荷质传递；紫膜质（bacteriorhodopsin）的质子泵原理；生物Ca泵和Ca通道等。

功能材料化学

应用各种化学原理和方法研究与纳米粒子形貌、生长等有关热动力学问题，探讨各类形貌的纳米粒子的生长及其调控机制，开发结构特征与材料宏观功能性之间的内在联系。

主要贡献

主要论著

近五来共发表IF2.5的论文 40 余篇，以下为近期代表性论文 20 篇。

Shihai Yan, Yuxiang Bu*

Coupling Properties of Imidazole Dimer Radical Cation Assisted by Embedded Water Molecule: Toward Understanding of Interaction Character of Hydrogen-Bonded Histidine Residue Side-chains______ J Chem Phys, 2005,122, 184324.

Shihai Yan, Yuxiang Bu*, Ping Li

Electronic Effect on Protonated Hydrogen-Bonded Imidazole Trimer and Corresponding Derivatives Cationized by Alkali Metals (Li+, Na+, and K+)______ J Chem Phys, 2005, 122, 054311.

Lixiang Sun, Yuxiang Bu*

Marked Variations of Dissociation Energy and H-Bond Character of the Guanine-Cytosine Base Pair Induced by One-Electron Oxidation and Li+ Cation Coupling______ J Phys Chem B, 2005, 109, 593-600.

Feng Xiang, Yuxiang Bu*, Hongqi Ai, Ping Li

The Coupling Character of Ca2+ with Glutamic Acid: Implication for the Conformational Behavior and Transformation of Ca2+-ATPase in Transmembrane Ca2+-channel______ J Phys Chem B, 2004, 108, 17628.

Ping Li, Yuxiang Bu*

Double Proton Transfer and One-electron Oxidation Behaviors in Double H-Bonded Glycinamide-Formamidine Complex and Comparison with Biological Base-Pair______ J Phys Chem B, 2004, 108, 16976.

Hongqi Ai, Yuxiang Bu*

Reservation energy bonds and structural stability of series of multihydrated (nH2O=1-10) glycine-H+M+ (M = Li, Na, or K) complexes______ J Phys Chem B, 2004, 108(4), 1241-1254.

Ping Li, Yuxiang Bu*

Investigations of Double Proton Transfer Behavior between Glycinamide and Formamide using Density Functional Theory______ J Phys Chem A,2004,108, 10288.

Ping Li, Yuxiang Bu*

Multiwater-Assisted Proton Transfer Study on Glycinamide in Solution using Density Functional Theory______ J Phys Chem B, 2004, 108, 18088.

Yuxiang Bu, R.I. Cukier

Effects of Donors and Acceptors on the Energetics and Mechanism of Proton, Hydrogen, and Hydride Release from Imidazole______ J Phys Chem B, 2004, 108, 10089.

Zhiqiang Li, Yuxiang Bu*, Hongqi Ai, Ping Li

Water-Assisting Proton Transfer Isomerization of the HNO/HON System in the Singlet State: On the Number of the Effective Water Molecules______ J Phys Chem B, 2004, 108, 11732.

Hongqi Ai, Yuxiang Bu*

Hydrates of the most stable gas-phase mono- and di-protonated glycine derivatives: Origin of no reservation energy bond in glycine-2H2+______ J Chem Phys, 2004,120(5), 2208-2214.

Hongqi Ai, Yuxiang Bu*, Ping Li, Lixiang Sun

Marked increments of stability and proton affinity of the protonated, zwitterionic glycine induced by the attachment of two excess electrons______ J Phys Chem A, 2004, 108(18), 4156-4162.

Hongqi Ai, Yuxiang Bu*, Ping Li, Zhiqiang Li

Fragmentation and deformation mechanism of glycine isomers in gas phase: Investigations of charge effect______ J Chem Phys, 2004, 120, 11600-11614.

Ping Li, Yuxiang Bu*, Hongqi Ai

Density functional studies on conformational behaviors of glycinamide in solution______ J Phys Chem B, 2004, 108(4), 1405-1413.

Ping Li, Yuxiang Bu*, Hongqi Ai

Theoretical determinations of ionization potential and electron affinity of glycinamide using density functional theory______ J Phys Chem A, 2004, 108(7), 1200-1207.

Shihai Yan, Yuxiang Bu*, Zhaohua Cao, Ping Li

Coupling Character between Imidazole and Imidazole Cation: Implication for the Coupling Modes of Biomolecular Residues______ J Phys Chem A, 2004, 108(34), 7038-7049.

Shihai Yan, Yuxiang Bu*

Alteration of Imidazole Dimer on Oxidation or Water Ligation______ J Phys Chem B, 2004, 108(36), 13874-13881.

Hongqi Ai, Yuxiang Bu*; Keli Han

Glycine-Zn+/Zn2+ and their hydrates: On the number of water molecules necessary to stabilize the switterionic glycine-Zn+/Zn2+ over the nonzwitterionic ones______ J Chem Phys, 2003,118 (24), 10973-10985.

Qiao Sun, Yuxiang Bu*, Mei Qin

Theoretical studies for the structural properties and electron transfer reactivity of C4H5N/C4H5N+ coupling system______ J Phys Chem A, 2003,107 (10), 1584-1596.

Hongqi Ai, Yuxiang Bu*, Zhida Chen

Theoretical investigation of glycine-2Ben+ (n=0,1,2) complexes in gas phase: Origin of negative dissociation energies______ J Chem Phys, 2003,118 (4), 1761-1772.

科研项目

1. 国家高科技发展规划项目（973）主要承担者05.1-08.12

2. 国家自然科学基金（重点项目）生物大分子分子识别及质能传递过程研究负责人07.1-10.12

3. 教育部“新世纪优秀人才支持计划”专项基金05.1-07.12.

4. 国家自然科学基金与生物体中离子跨膜传输相关的钙泵及钙通道机制研究负责人06.1-08.12

5. 国家自然科学基金生物分子荷质协同传递机理及调控研究负责人03.1-05.12

6. 教育部博士点基金生物体系电荷传输分子动力学模拟研究负责人04.1-06.12

7. 教育部归国留学人员科研启动基金负责人05.1-06.12

8. 山东省自然基金重点项目生物大分子耦合机制及电荷传输过程的调控研究负责人04.1-06.12

9. 美国NIH基金蛋白质结构的动力学模拟研究主要参加者

科研成果

近年来，主要围绕着电荷传输、生物分子质子转移、构象行为及耦合特征、功能性质方面开展了一些系统性的研究工作。特别是在发展电荷转移理论模型；多种氨基酸和模型肽与不同荷电粒子耦合机制；新的生物储能效应；与质谱有关的氨基片段的碎片机理以及电荷注入效应以及生物体离子通道问题，作了大量的开拓性的研究工作，取得了一批重要的创新性研究成果。先后完成国家自然科学基金 4 项、国家重点实验室基金 2 项、山东省自然科学基金 4 项；正在承担国家科技发展规划（973）、教育部新世纪优秀人才计划、国家自然科学基金等各类基金多项，参与承担了美国NIH《蛋白质结构的分子动力学模拟研究》项目。在国际核心刊物上发表重要学术论文70余篇，其中仅《J. Chem. Phys.》《J. Phys. Chem. A&B》两国际著名刊物上发表 30 余篇，受到国际同行的较高的评价。

获奖记录

国家教育部科技进步三等奖、省科技进步二等奖等学术奖励8项。

山东省教育厅科技进步奖一等奖4项、二等奖4项。

曾获山东省专业技术拔尖人才（1997）。

山东省中青年学术骨干学科带头人（1997）。

中国化学会青年化学奖（1998）。

山东省青年科技奖（2000）。

山东省“优秀科技知识分子”（1999）。

教育部高等学校骨干教师（2000）。

国家政府特殊津贴（2000）。

山东大学十大杰出青年（2001）。

教育部《新世纪优秀人才》（2005）等多项荣誉称号和奖励。