"The Tao begets the One. One begets all things of the world." This quote from Tao Te Ching is still inspiring for scientists in chemistry and materials science: The "One" can refer to a single molecule. A macroscopic material is composed of numerous molecules. Although the relationship between the properties of the single molecule and macroscopic material is not well understood yet, it is expected that a deeper understanding of the single-chain mechanics of macromolecules will certainly facilitate the development of materials science. Atomic force microscopy-based single-molecule force spectroscopy (AFM-SMFS) has been exploited extensively as a powerful tool to study the single-chain behaviors of macromolecules. In this review, we summarize the recent advances in the emerging field of environment-dependent single-chain mechanics of synthetic polymers and biomacromolecules by means of AFM-SMFS. First, the single-chain inherent elasticities of several typical linear macromolecules are introduced, which are also confirmed by one of three polymer models with theoretical elasticities of the corresponding macromolecules obtained from quantum mechanical (QM) calculations. Then, the effects of the external environments on the single-chain mechanics of synthetic polymers and biomacromolecules are reviewed. Finally, the impacts of single-chain mechanics of macromolecules on the development of polymer science especially polymer materials are illustrated.

中文翻译：

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基于原子力显微镜的单分子力光谱法合成聚合物和生物大分子的环境依赖性单链力学及其对先进聚合物材料的影响。

“道生一世。一生生世间万物。” 道特清的这句话仍然对化学和材料科学领域的科学家产生启发：“一个”可以指单个分子。宏观材料由许多分子组成。尽管尚不十分了解单分子性质与宏观材料之间的关系，但可以预期，对大分子单链力学的更深入了解必将促进材料科学的发展。基于原子力显微镜的单分子力谱（AFM-SMFS）已被广泛用作研究大分子单链行为的有力工具。在这篇评论中 我们总结了通过AFM-SMFS合成聚合物和生物大分子的环境依赖性单链力学新兴领域的最新进展。首先，介绍了几种典型的线性大分子的单链固有弹性，这也由三种聚合物模型之一证实，其中三种模型均具有从量子力学（QM）计算中获得的相应大分子的理论弹性。然后，综述了外部环境对合成聚合物和生物大分子单链力学的影响。最后，阐述了大分子的单链力学对高分子科学特别是高分子材料发展的影响。引入了几种典型线性大分子的单链固有弹性，这也由三种聚合物模型之一证实，其中三种模型均具有通过量子力学（QM）计算获得的相应大分子的理论弹性。然后，综述了外部环境对合成聚合物和生物大分子单链力学的影响。最后，阐述了大分子的单链力学对高分子科学特别是高分子材料发展的影响。引入了几种典型线性大分子的单链固有弹性，这也由三种聚合物模型之一证实，其中三种模型均具有通过量子力学（QM）计算获得的相应大分子的理论弹性。然后，综述了外部环境对合成聚合物和生物大分子单链力学的影响。最后，阐述了大分子的单链力学对高分子科学特别是高分子材料发展的影响。综述了外部环境对合成聚合物和生物大分子单链力学的影响。最后，阐述了大分子的单链力学对高分子科学特别是高分子材料发展的影响。综述了外部环境对合成聚合物和生物大分子单链力学的影响。最后，阐述了大分子的单链力学对高分子科学特别是高分子材料发展的影响。