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“美麗發(fā)現(xiàn)”之路——記青年化學(xué)家戈鈞
2018-04-08 17:48:48 來源: 新華網(wǎng)
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  新華社北京4月8日電? 題:“美麗發(fā)現(xiàn)”之路——記青年化學(xué)家戈鈞

  新華社記者陳芳、劉宏宇、董瑞豐

(新時代奮斗者·圖文互動)(1)“美麗發(fā)現(xiàn)”之路——記青年化學(xué)家戈鈞

這是戈鈞的資料照片。新華社發(fā)

  戈鈞,青年化學(xué)家,以其非凡的想象與探索,創(chuàng)造性地找到了提高細(xì)胞外酶的活性和穩(wěn)定性的新方法,其研究成果將有力地促進(jìn)生物催化和醫(yī)學(xué)檢測等領(lǐng)域的發(fā)展。

  不久前,經(jīng)多位國際頂級專家評審,戈鈞成為清華大學(xué)化工系的長聘副教授。

  “美麗的發(fā)現(xiàn)”:或能改變世界

 ?。赌昵埃玻箽q的美國斯坦福大學(xué)博士后戈鈞,產(chǎn)生了一個大膽的設(shè)想,并付諸實(shí)施:選擇一種酶,加入銅離子,混合后放入水溶液中。

  幾天后,戈鈞發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)瓶底部有些異樣沉淀物。在電鏡下仔細(xì)觀察后,他驚呆了:一朵朵灰白色的“牡丹”盛開,在微觀世界里顯得無比美麗。

  戈鈞立刻將這個“美麗的發(fā)現(xiàn)”告訴導(dǎo)師理查德·杰爾教授。杰爾教授十分興奮:“你可能發(fā)現(xiàn)了一種物質(zhì)存在的新形式?!?/p>

(新時代奮斗者·圖文互動)(3)“美麗發(fā)現(xiàn)”之路——記青年化學(xué)家戈鈞

  這是戈鈞在電鏡下發(fā)現(xiàn)的“牡丹”,實(shí)際上是無機(jī)晶體材料和酶的復(fù)合物(資料圖片)。新華社發(fā)

  經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),戈鈞發(fā)現(xiàn),通過無機(jī)晶體的限域包埋,這些穿上了堅硬“外衣”的酶,穩(wěn)定性比之前得到顯著提高,一些酶甚至獲得了比之前更好的活性。

  酶是生物體代謝中各種生化反應(yīng)的催化劑,是生命的重要基礎(chǔ),但卻十分嬌氣,穩(wěn)定性比較差,一旦離開生命體細(xì)胞微環(huán)境,極易失活。在無細(xì)胞的人工環(huán)境下如何讓酶穩(wěn)定發(fā)揮作用,是困擾科學(xué)家多年的課題。

  戈鈞將這個發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》期刊上,引起國際研究者廣泛關(guān)注。麻省理工學(xué)院主辦的《技術(shù)評論》雜志公布2015年度35歲以下“世界杰出青年創(chuàng)新家”獲獎名單,戈鈞入選。

  專家認(rèn)為,戈鈞的研究向世界展示了如何采用簡便但有效的方法穩(wěn)定酶分子,為酶催化劑在未來的醫(yī)藥化學(xué)品制備和醫(yī)學(xué)檢測等方面的應(yīng)用提供了新途徑,他的發(fā)現(xiàn)或能改變世界。

  探索不止:為酶尋找“鎧甲”

  人類對于酶的研究,歷時一個多世紀(jì)。

 ?。保福梗纺?,德國化學(xué)家愛德華·比希納發(fā)現(xiàn)無細(xì)胞發(fā)酵,由此開創(chuàng)了體外酶催化的研究。

(新時代奮斗者·圖文互動)(2)“美麗發(fā)現(xiàn)”之路——記青年化學(xué)家戈鈞

戈鈞在清華大學(xué)化工系實(shí)驗(yàn)室(資料照片)。新華社發(fā)

  酶催化經(jīng)百余年發(fā)展,廣泛應(yīng)用于食品、飼料、制藥、醫(yī)療、紡織、日用品等行業(yè)中。但是,人類對酶的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

  比如,酶在細(xì)胞環(huán)境中能很好發(fā)揮作用,可一旦離開細(xì)胞就容易失活。如何采用化學(xué)方法模擬細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與微環(huán)境,提高人工環(huán)境中酶的穩(wěn)定性?

  “源于自然,高于自然?!备赈x說,在電鏡下發(fā)現(xiàn)的“牡丹”,實(shí)際上是無機(jī)晶體材料和酶的復(fù)合物,“形象地說,就是給酶分子穿上衣服或鎧甲,這樣就可以抵抗外界不利的環(huán)境,如高溫、有機(jī)溶劑等導(dǎo)致天然酶失活的因素,使其穩(wěn)定性得到提高。”

  回國5年來,戈鈞帶領(lǐng)著學(xué)生們,孜孜不倦地從事著無機(jī)晶體包埋酶的研究。

  “他比學(xué)生還勤奮,只要不出差,通常早上7點(diǎn)多就會來到實(shí)驗(yàn)室,直到晚上10點(diǎn)左右才離開,天天如此。”博士生吳曉玲說。

  “我的發(fā)現(xiàn)只是提供一種可行的新方法,仍不能包治百病,所以研究還得繼續(xù),期望進(jìn)一步拓展和應(yīng)用?!备赈x表示。

  科研“任逍遙”:靈感與積累同樣重要

  “科學(xué)需要天馬行空的想象?!备赈x常常告訴弟子,做前沿科學(xué)探索,要嘗試從不同角度、在更大視野下去創(chuàng)造性思考問題。

  “設(shè)想要大膽且創(chuàng)新,求證要縝密且嚴(yán)謹(jǐn)?!贝T士生張原宇說,戈鈞總是鼓勵學(xué)生將兩個看似毫無關(guān)聯(lián)的東西結(jié)合到一起進(jìn)行研究。

  “腦洞再開大一點(diǎn),天馬行空地去想?!辈┦可钑躁栒f,“他總是強(qiáng)調(diào),靈感與長期的積累同樣重要?!?/p>

  年僅35歲的戈鈞,已是酶催化領(lǐng)域有國際影響的知名科學(xué)家,也是國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者。但是,仍探索不止,攻堅不懈。

  清華大學(xué)化學(xué)工程系領(lǐng)導(dǎo)和同事認(rèn)為,戈鈞性格溫和,不事張揚(yáng);心無旁騖,扎實(shí)敬業(yè),是新時代歸國知識青年的典型代表。

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