主要观点总结
华东理工大学王义明研究员和团队突破了合成材料与生命系统之间的界限，在活细胞内构筑了纯人工超分子聚合物材料。他们利用有机催化剂加速腙键的生成，实现了纯人工超分子聚合物在活细胞中的可控自组装。这种超分子聚合物对细胞迁移能力产生显著的抑制作用，并具有无限的可设计和功能化潜力。研究论文发表在《Angewandte Chemie International Edition》上，并被选为超分子聚合物领域的Hot Paper。
关键观点总结
关键观点1: 活细胞内构筑纯人工超分子聚合物
研究团队利用有机催化剂在活细胞内实现了纯人工超分子聚合物的可控自组装，突破了合成材料与生命系统之间的界限。
关键观点2: 超分子聚合物影响细胞迁移能力
所形成的超分子聚合物能够通过抑制胞内物质扩散、破坏肌动蛋白丝有序性并缩短黏着斑寿命，进而对细胞迁移能力产生显著的抑制作用。
关键观点3: 巨大的研究价值和应用前景
纯人工超分子聚合物具有无限的可设计和功能化潜力，研究团队还探索了其在细胞表面工程化方法、药物可控释放等方面的应用潜力。
正文
进一步地，研究团队将小分子催化剂“喂”给活细胞，含有催化剂的细胞则能够快速催化自组装前体分子在胞内反应，创造了自组装前体分子在胞内的反应和传质优势，进而触发自组装在胞内快速自组装，成功实现了超分子聚合物在胞内的原位合成。
接下来的难点便是：探明胞内原位合成超分子聚合物对细胞功能有什么样的影响？
研究中，他们发现所构筑的超分子聚合物并不会对细胞的生存产生显著影响，但含有超分子聚合物的细胞表现出非常有限的迁移能力。这个发现让他们既兴奋又惆怅，兴奋的是研究团队的人造超分子聚合物的确对细胞的功能产生了干预，惆怅的是这种干预的原因是什么？
查阅资料之后他们发现细胞迁移受到抑制的因素很多，其中胞内物质扩散受限是一个重要原因，这与本课题组的研究情景也最为契合。但是，如何证明超分子聚合物的生长是否真的造成了胞内物质扩散受限对于细胞生物学背景薄弱的该团队无疑是巨大的挑战。
幸运的是，在第 34 届中国化学会年会上，一次偶然的机会他们听到了北京师范大学
李辉
教授分享的题为“细胞内的输运动力学、调控与功能”的学术报告，展示了李辉团队在胞内物质扩散表征方面的精彩工作。
当时王义明团队正愁于如何表征胞内物质扩散行为变化，李辉的报告给团队带来了希望。
于是，课题组很快与李辉取得联系，展示了该团队的研究情况。李辉听完很感兴趣并且十分乐意提供帮助，便很快达成合作意向。在李辉团队的推进下，大家一起厘清了细胞迁移受限的原因。
对此，
王义明
表示：“可以说这一突破得益于与李辉教授课题组的合作，
他们提供的活细胞动态成像平台，帮助研究团队分析了胞内扩散动力学和单细胞迁移行为。”
最终，历时 6 个月王义明团队研究了所形成超分子聚合物对细胞生化性质及细胞功能的影响和干预，并阐明了其背后的生物学机制。
在将研究成果成文之后，他们将论文投给 Angewandte Chemie International Edition。期间，审稿人特别关注胞内自组装过程的调控研究。
为了回应审稿人的意见，该团队通过控制催化剂和反应前体模块的浓度，有效调控组装基元在胞内的原位生成，进而实现胞内超分子聚合物的可控合成，借此进一步完善了研究体系，为后续在活细胞内实现具有特定功能的超分子聚合物的可控构筑奠定了基础。
日前，相关论文以《通过有机催化介导的自组装在活细胞内合成非生物超分子聚合物》（
Synthesis of Abiotic Supramolecular Polymers Inside Living Cells via Organocatalysis-Mediated Self-Assembly
）为题发在
Angewandte Chemie International Edition
[1]，博士生王虎成和郑雅婷是第一作者，
王义明
和
李辉
担任通讯作者。
图 | 相关论文（来源：
Angewandte Chemie International Edition
