调控材料表界面化学和物理结构是实现材料用途，特别是实现航天航空、生物医药、新能源等高附加值应用的一个关键环节，其内容是赋予材料表面丰富的化学和物理性能。由于缺少对高分子（特别是低能惰性表面）、金属和无机都适合的普适性表面改性方法，杨鹏对天然生物大分子介导的材料表界面功能化进行了深入系统的研究，首次提出了通过操控溶菌酶相转变过程来实现其在各种材料表面的可控组装与黏附，从而提供一种普适和稳定的功能性涂层。
　　相转变溶菌酶实现各种材料表面的快速粘附
　　该方法的提出基于杨鹏教授在2012年的一项独立的原始发现：即只需对溶菌酶的水溶液做一个温和的刺激，如在溶菌酶的中性缓冲溶液中加入一定量的二硫键还原剂三（2-羰基乙基）磷盐酸盐（TCEP），溶菌酶就可以快速发生相转变，并驱动自组装过程而形成纤维网络。在此基础上，杨鹏成功实现该组装结构在各种材料（无机、有机、金属等）表面的快速吸附，并继而形成稳定和致密的纳米涂层，从而为进一步的功能化或者直接使用奠定了良好基础。 
　　相转变溶菌酶的超疏水界面实现蛋白质结晶技术
　　此后，其开发出基于溶菌酶相转变涂层的新型超疏水界面材料，并在此平台上简单高效地实现了蛋白质结晶这一具有极高难度和重要价值的工作。蛋白质结晶是获取蛋白质分子三维结构信息、理解其功能及分子作用机理的有效手段。然而，顺利实现蛋白质结晶具有非常大的难度和挑战性，经常需要长的结晶时间、高的盐浓度以及剧毒结晶诱导剂的使用。杨鹏用基于溶菌酶的蛋白质基超疏水表面成功实现了便捷、高效的蛋白质结晶新技术，不仅为超疏水表面的制备开辟了新的实用方法，同时为蛋白质结晶提供了新的思路。
　　在这一研究中，他通过操控溶菌酶的相转变过程，在各种基材表面形成了具有微纳米尺寸的多孔结构涂层。通过简单的疏水分子修饰，涂层表面就能展现出稳定的超疏水特性。该技术温和环保，可在任意基材表面构筑超疏水涂层。同时，其具有良好的热稳定性和机械稳定性，在-196到200℃的冷热刺激以及胶带撕拉下仍可稳固粘附在基材表面并保持超疏水特性。他发现在该疏水表面上，通过控制水滴的蒸发过程可实现对水滴的汇聚浓缩。同时，将蛋白质点样技术与蛋白质结晶结合起来，可以在超疏水表面快速获得大规模的晶体阵列。
　　杨鹏研发的该技术为蛋白质晶体的结晶条件快速排查以及晶体制备提供了一种新方法，在生物医药、结构生物学、光电子学以及表面改性等领域有着巨大的应用价值和前景。

（郝 双）