赵新生 长江特聘教授，北京大学化学学院化学生物学系主任，兼职于北京大学生物动态光学成像中心，国家杰出青年科学基金获得者。1982和1984分别获得北京大学学士和硕士学位，1988获加州大学伯克利分校博士学位，1989-1990于麻省理工学院进行博士后研究。1998-1999间，先后为威斯康星大学麦迪逊分校和普渡大学访问教授，2003为哈佛大学访问学者，2004为慕尼黑大学DFG访问学者，2006为剑桥大学丘吉尔学院Overseas Fellow。目前主要学术兼职：Associate member, Physical and Biophysical Chemistry Division, IUPAC；中国化学会生物物理化学专业委员会主任；中国化学会化学生物学专业委员会副主任。从事核酸化学修饰和修复及蛋白质相互作用的动力学机理的研究。正在执行两项973项目和一项国家自然科学基金项目。

本实验室是生物物理化学实验室。我们的特色研究手段是单分子探测，特别关心的问题是酶对DNA和RNA进行化学修饰的动力学机理。热忱欢迎有兴趣的学生报考本实验室的研究生。

办公室：化学楼 A607；电话：010-62751727；Email：zhaoxs@pku.edu.cn。
 

二十世纪生命科学的成就举世瞩目。以DNA双螺旋模型的建立为最显著的标志，一系列伟大发现让人类基本掌握了生物物种遗传和进化的分子机制。这一几近完美的理论体系的核心是"中心法则"：DNA是遗传信息的携带者，由它转录为RNA，再由RNA翻译成蛋白质，蛋白质是生命活动的主要执行者。进入二十一世纪后不久，人类基因组计划顺利完成。按照中心法则，似乎生命科学余下的主要任务就是破解基因组所蕴含的所有生命奥秘。

然而，人们很快发现：仅仅依靠"中心法则"无法解释所有的生命现象，特别是无法解释生命个体的发育问题：为什么有着几乎完全相同基因的同卵双胞胎会发育成具有不同特征的个体？人类的智力和记忆是如何形成和发展的？癌症是如何产生和演变的？生命科学的新变革正在对诸如此类问题的不停追问中兴起，让人们有理由相信二十一世纪生命科学的成就会更加令人振奋。回答上述问题的一个关键因素是生命个体与它所处的独特环境之间的相互作用。这些相互作用让生命个体打上可遗传的烙印，这些烙印左右着生命个体的进一步演化。于是，一门研究DNA序列之外的可遗传特征及其对生命过程调控的科学-表观遗传学-迅速地形成和发展起来。已有的证据表明，核酸的化学修饰和去修饰（例如DNA的甲基化和去甲基化）具有可遗传性，它在真核细胞基因表达的调控中起着重要作用，和癌症等各种疾病的发生和演变有密切关系，并且可能就是记忆形成的物质基础。

基于重要的生物学和医学意义，关于核酸化学修饰的研究成为当前的一个热点。近两年的发现表明，除了较早为人们所认识的DNA的甲基化以外， DNA还有其他的化学修饰，如羟甲基化、甲酸化和羧基化，以及可能的去甲基化途径，这些都有着非常重要的生物功能。最近，何川教授（芝加哥大学教授，北京大学长江讲座教授）的课题组发现RNA的甲基化可能具有重要的生命调控作用，进而提出了RNA表观遗传学的概念。

以上关于核酸化学修饰的研究主要着眼于其生物功能，所采用的主要是晶体学、生物化学、分子生物学和化学生物学等手段、方法和思想。相比之下，关于酶对核酸进行化学修饰的动力学机理的研究却很少见，而从事这方面研究主要依赖于生物物理化学的手段、方法和思想。这一现象出现的原因一方面是由于动力学机理的研究更为困难，以往的研究手段无论是对微小空间构象变化的动态分辨能力，还是对复杂物理化学过程的多时间尺度同步探测能力都尚有欠缺；另一方面则是因为许多有关的生物化学反应体系刚刚被发现，还没有引起生物物理化学家的广泛关注。单分子探测恰恰具备所需要的特征，对相关研究具有非常大的潜力。我们在与何川教授（化学生物学）和高毅勤教授（理论生物物理化学）课题组合作，在探索和发展新的单分子探测技术的基础上，着眼于从分子水平上认识酶对核酸进行化学修饰的动力学机理，阐明其分子机制和化学本质，为更深刻地认识核酸的化学修饰和去修饰过程提供理论基础。