生命体中大多数的自组装结构是动态的；这些结构往往对环境改变或者能量输入产生明显的响应。如何通过人工合成方式构造动态自组装体，通过能量的输入和耗散实现组装体复杂的功能，一直是自组装研究领域最具挑战性的工作。

        吕中元教授课题组和李明洙教授课题组从计算机模拟和实验两方面入手，设计并制备了一种能在加热、紫外等条件触发下自发成核并螺旋生长的环形组装体。当将环形组装体置于脂质囊泡内，伴随其受温度变化驱动的聚合-解聚循环，囊泡的形状能够可逆地变长和恢复。这种动态的自组装体可以实现类生命体的力学功能。

        值得一提的是本工作利用全原子模型揭示了自组装构筑基元分子在自组装过程中的结构变化，在此基础上建立了粗粒化模型，利用自主开发的GPU加速分子动力学模拟软件GALAMOST（J.Comput. Chem.34,2197,2013），在更大的尺度上描述了动态自组装和解组装过程，进一步利用动态蒙特卡洛方法重现了实验上观察到的组装体长度变化，指出此类体系的动态自组装可被视为在纳米尺度上的聚合。

2019年2月该工作发表在Nature Communications上，吕中元教授和李明洙教授为本文的共同通讯作者。

B. Shen, Y. Zhu, Y. Kim, X. Zhou, H. Sun, Z. Lu*, M. Lee*,Autonomous helical propagation of active toroids withmechanical action, Nature Communications, 10, 1080, 2019.