生命体是典型的多层次手性体系。作为生命体基本构成单元,天然生物分子通常都是手性分子,并表现出高度手性选择性。这些手性分子通过化学键或氢键及疏水相互作用等组装成具有特殊立体构象和功能的生物大分子,进一步装配形成细胞器、细胞,乃至组织和器官等更高级的生命体存在形式。相应的,生命体的宏观形态也表现出独特的非对称特征,并且许多生物及生理过程也与分子的手性密切相关。这不仅是生命起源研究中的一个重大问题,也启示人们将手性引入高分子生物材料设计及生物/材料界面相互作用的研究中,从而发展出一个新的研究方向―手性高分子生物界面材料[1]。我们发现,材料的手性性质强烈影响细胞[2]及生物大分子(如蛋白质、DNA等)在材料表面的行为[3,4],实验及理论研究表明,立体选择的氢键及疏水相互作用在其中起着关键的作用。我们提出“识别-介导-功能”协同的全氢键智能高分子设计思想[5],实现了生物分子识别向材料宏观性质的转变[5-7],并将其与手性效应结合[7],为手性信号放大及其功能性的实现指出明确方向(图1)。进而引入立体选择的 相互作用[8],进一步扩展了手性高分子生物界面的研究范畴。以上工作及效应,特别是立体选择的氢键网络的智能调控可能为酶催化[9]、蛋白质构象功能调控等化学生物学相关研究提供全新思路[10]。