閃光的足跡

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 初中化學 來源: 高中學習網(wǎng)


本刊主編楊建華編審早就讓我們采訪耿信篤教授,把他的科研成就和奮斗精神介紹給讀者。耿信篤教授潛心研究,惜時如金,我們幾次登門采訪,都未能如愿。只好留言:請耿老師約定時間,我們再訪。 一天下午,應耿信篤教授之約,我們?nèi)ゲ稍L他。耿教授在書房里接待了我們。耿教授的幾個書架上大多是化學方面的著作,有中文版的,也有外文版的。對于耿教授從事的研究領域,我們知之甚少,自然對這些高深的專著興趣不濃,我們的注意力集中在書架上《中國當代自然科學人物總傳》、《當代中國科技名人成就大典》、1993年《中國人物年鑒》、《中國當代科技精華叢書》等書刊中,在這些書刊中均有介紹耿信篤教授的傳略或文章。 《中國當代自然科學人物總傳》既是一部自然科學綜合性人物傳記著作,又是一部自然科學學術著作。入傳對象為中國當代自然科學領域具有學術貢獻的高級知識分子。它是我國第一部完整、系統(tǒng)、全面地記載中華人民共和國成立以來在自然科學界作出學術貢獻的專家學者的總傳?陀^地敘述了入傳學者的主要學術活動、學術思想和學術貢獻。在總傳的第二卷中共收入712位專家學者的傳略,其中有中國科學院院士朱景潤、王淦昌、曾昭倫等著名科學家。 1993年《中國人物年鑒》共收錄各界人物1039人,其中包括中國共產(chǎn)黨和國家、政府、軍隊的領導人,各民主黨派領導人,獲得全國性重大榮譽稱號的英雄模范人物,在農(nóng)工商各條戰(zhàn)線上做出突出貢獻的企業(yè)家、改革家和優(yōu)秀代表人物,在科學技術方面有重大發(fā)明創(chuàng)造的專家,在學術上有重要成就的學者,發(fā)表有影響的著作或作品的理論家、文學家…… 《中國當代科技精華叢書》由盧嘉錫任主編、宋健作序,該書主要介紹中國科學院院士、中國工程院院士、國家科學大獎的主要獲得者及部分貢獻突出的青年科學家的有代表性的高新科研成果。在該叢書的化學卷中記載了趙玉芬、唐敖慶、耿信篤等37位化學家。 耿信篤,陜西省山陽縣人,1941年4月生。山陽縣位于陜西省東南部的秦嶺南坡,山大溝69多,地貌復雜。家鄉(xiāng)的自然環(huán)境鑄就了耿信篤頑強拼搏的意志,蘊藏著巖石中豐富的物質(zhì),使他中學時代對化學這門科學就情有獨鐘。上中學時,他的課外讀物大多是有關化學的參考書,這使他從此于化學結下了不解之緣;瘜W這個豐富多采的世界獨有魅力吸引著他一步一步地深入,并漸入佳景。中學畢業(yè)時,他考取了西北大學化學系。他發(fā)奮苦讀,勇于探索,1960年以優(yōu)異的成績畢業(yè)于西北大學化學系,留校從事教學與科研工作。1978年晉升為講師,1986年破格晉升為教授,1990年被評為博士生導師。現(xiàn)任中國色譜學會常務理事、上海交通大學生物工程與技木系兼取數(shù)授、《色譜》雜志編委、美國普渡大學客座教授并為美國大學教授會成員。耿信篤教授曾先后為本科生和研究生講授分析化學、無機及分析、高等分析化學、現(xiàn)代分離科學、表面物理化學等課程,并給博士生用外語開設現(xiàn)代分離科學研究課程。耿信篤教授講課重點突出,遐輯性強,深受學生的歡迎,他已培養(yǎng)和指尋碩士生11名、博士生8名。 我們再看以下耿信篤教授經(jīng)歷中的一些片段: 1981年5月~1984年6月先后在美國明尼蘇達大學做訪問學者并任教授會成員和在普渡大學講學。 1987年6月被國家教委委派,作為現(xiàn)代科學儀器考察團團長帶團赴日本考察。 1989年6月在瑞典斯德哥爾摩參加第13屆國際液相柱色譜會議,并為特邀中心發(fā)言人。 1991年10月在美國華盛頓參加第9屆國際高效液相色譜分離蛋白質(zhì)、多肽及核酸國際會議,并作大會報告。 1992年9月在法國參加第19屆國際色譜會議,并作大會報告。 1994年他研究的“基因工程生產(chǎn)治療蛋白復性及同時純化技術”在美中匹茲堡召開的第10屆國際發(fā)明與新技術大會上獲金獎。 1995年1月~1996年2月在美國普渡大學任客座教授,為研究生講授現(xiàn)代分離科學。 耿信篤教授在科學研究方面成績卓著。60年代從事微量分析中環(huán)爐技術研究,首創(chuàng)了多孔環(huán)爐儀,提出了疏水柵柱環(huán)及自動持續(xù)沖洗技術,使我國在環(huán)爐技術研究方面居世界領先地位。近10年來,他跟蹤現(xiàn)代科學的前沿領域,開展現(xiàn)代分離科學研究,開展生物大分子的分離和純化的研究。先后承擔國家“七?五”科技攻關、國家“863”高技術、國家自然科學基金中的高技木新概念項目、國家教委優(yōu)秀年輕教師資助項目等10項重大科研任務,在基礎理論及高新技術研究方面均取得一系列重大的創(chuàng)新性成果。 1952年,英國生物化學家馬丁和辛格因提出液-液色譜分配機理而獲諾貝爾化學獎。隨著現(xiàn)代科學技術的進展,探索各種高效液相色譜的保留機理已成為各國色譜學家的目標。1983年耿信篤與他在美國的合作者普渡大學的F.E.Regnier教授,根據(jù)體系中溶質(zhì)、流動相、固定相分子間多種相互作用的熱力學平衡,在世界上首次提出了反相高效液相色譜溶質(zhì)的計量置換保留機理??在溶質(zhì)分子被固定相吸附的同時,在溶質(zhì)與固定相接觸界面上必然釋放出一定數(shù)目的置換劑分子。并將其發(fā)展到除尺寸排阻色譜外的各種色譜領域,提出適用于全濃度、多組分的各類色譜的統(tǒng)一保留模型;他所提出模型中的Z值使液相色譜的應用從一般分析提高為研究生物大分子構象變化的新方法。著名色譜學家E.Soczwinski認為該模型是對置換機理的“intensive development”。國外的雜志評價為“耿所提出的模型是幾十年來最激動人心的結果”。它已被取代液相色譜奠基人之一的L.R.Snyder博士等國內(nèi)外著名學者驗證、承認和應用。國內(nèi)專家也對該模型作出了很高的評價:周同惠教授評價“本項工作有創(chuàng)新性見解,有一定學術價值和實用意義”;陸婉珍教授的評價是“由于Z值的提出對反相液相色譜中的保留機理的認識是有推動作用的”。 耿信篤在美國的合作者Reginer教授以這一模型為核心曾先后獲DalNogare獎及1988年美國化學會獎,而耿信篤教授也因此成果而獲國家教委l988年科技進步一等獎。國家教委評獎委員會專家組的評價為:“此項研究提出的液相色譜中計量置換模型,是目前得到國際公認的最佳模型,考慮到了溶質(zhì)、溶劑、吸附劑三者間各種效力學平衡,思想新穎,觀點全面,推導嚴謹,應用于各種色譜體系,理論與實踐均很好符合,在學術上、理論上均具有獨創(chuàng)性,達到國際領先水平,被國際色譜學界權威肯定和應用。此項研究的合作者普渡大學Reginer教授已獲美國化學會獎,從Reginer給西北大學校長來信中,表明他們合作所取得的成果,耿信篤是發(fā)現(xiàn)者,發(fā)表論文耿均為第一作者。因此,耿在我國也應予以獎勵! 1992年《J.Chromatogr.,》主編來函特約耿信篤教授撰寫有關“反相高效液相色譜保留機理”方面的評論文章,這不僅說明國際學術界已承認該模型并認定耿教授是保留模型的主要提出者,而且表明耿教授在國際色譜學界的地位。 回國之后耿教授將他與Reginer合作提出的僅造于一定濃度范圍的二元組分的反相色譜保留模型發(fā)展到全濃度多組分的反相色譜體系,并將這一模型推廣到正相色譜、薄層與紙色層及疏水相互作用色譜,并進而發(fā)展成為液相色譜中除排阻色譜外的一個統(tǒng)一的保留模型,深入地揭示了各類色譜的保留過程的本質(zhì)是相同的計量置換過程,進而解釋了以前許多難以解釋的現(xiàn)象,如溶質(zhì)的結構與保留的關系、固定相與保留的關系、反相色譜的收斂點、鑭系元素四素組效應的表征等,并提出了色譜中一些新的表征參數(shù),拓寬了該模型的應用范圍。他們所提出的對基因工程產(chǎn)品的分離與純化極有效的疏水相互作用色譜中的保留機理尤為重要。 耿信篤教授建立了物理化學中液-固吸附體系定量模型,并將其與液相色譜計量保留模型一起來。液-固體系中溶質(zhì)在固體表面上吸附機理是現(xiàn)代液相色譜及表面物理化學的基礎理論之一,長期以來,人們將氣?固吸附機理用于液?固吸附體系。后者遠較前者復雜,習慣上簡單的搬用實際上出現(xiàn)了較大的偏差,在很大程度上阻礙人們對液?固吸附本質(zhì)的了解及實際應用。耿信篤教授所提出的“液?固體系中溶質(zhì)計量置換吸附模型”,提出了溶劑化的溶質(zhì)分子被溶劑化的吸附劑吸附時,在二者之間必然釋放出一定計量數(shù)目Z的溶劑分子。這一模型的推導過程考慮了各種分子間的相互作用,客觀地表達了吸附機理。該論點的意義在于: ①特70多年來廣泛應用的Freundlich經(jīng)驗公式從理論上推導出來,闡述了式中各項參數(shù)的物理意義,對用該公式線性作圖斜率小于1的原因進行了解釋;②將所提出的計量吸附模型與Langmuir模型比較,發(fā)現(xiàn)不僅其理論模型與實驗結果的線性回歸要比Langmuir模型為好,其線性參數(shù)q/Z和β溶質(zhì)性質(zhì)之間有著內(nèi)在聯(lián)系。而且該模型可適用于多種吸附體系(不同溶質(zhì)、不同溶劑和不同吸附劑)的吸附;③對液?固吸附中的Trauble規(guī)律及反Trauble規(guī)律進行了解釋;④液相色譜的計量量換保留模型,其實就是液?固吸附定量模型理論推導過程中的一個公式。這樣,用計量置換機理將長期以來物理化學及色譜領域中各自地立進行的吸附及保留機理研究統(tǒng)一起來。耿信篤教授所著《現(xiàn)代分離科學理論導引》是世界上有關分離科學的兩部理論著作之一。耿信篤教授在《現(xiàn)代分離科學理論導引》專著中,全面、系統(tǒng)地闡述了現(xiàn)代分離科學的基礎理論,提出現(xiàn)代分離科學理論組成的骨架。集中介紹了近年來國際上分離科學領域中獲獎的有突出貢獻的一些化學家的最新成就,以及作者自己在這一領域中的最新研究成果。梁樹權教授認為該專著“闡述了現(xiàn)代分離科學中的一些理論問題,提出一系列新的見解,彌補了我國色譜界理論進展較貧乏的缺陷,它是‘文革’以來最佳化學著作之一,給學者以指路明燈! 耿信篤創(chuàng)立了全國第一個現(xiàn)代分離科學研究所,該研究所被列為陜西省重點實驗室。西北大學化學系被確定為全國理科培養(yǎng)人才基地、分析化學博士后流動站,這與耿信篤教授創(chuàng)新的研究工作分不開。 耿信篤教授不僅在地論研究上取得了重大成果,而且在生物大分子特別是某因工程產(chǎn)品的分離機理、介質(zhì)合成、純化工藝及交性蛋白的復性等高新技術研究中取得了突破性成果。 耿信篤教授創(chuàng)建的我國第一個專門從事生物大分子分離和純化的研究室的設備及能力已具備從一般分析、測定實驗轉(zhuǎn)向研究生物大分子構象及生物大分子,如多肽、蛋白及其他基因工程產(chǎn)品的分離、純化和制備生產(chǎn),基因工程產(chǎn)品發(fā)酵、細胞培養(yǎng)及生物活性測定。已承擔10項國家有關生物大分子分離和純化理論及應用方面的重大研究課題,基本上能保證在生物大分子分離和純化研究方面跟蹤世界先進水平。 在蛋白質(zhì)的分離與純化研究方面,“七?五”及“八?五”期間耿信篤教授均承擔了國家“863”生物高技術領域中有關“目標產(chǎn)品的制備色譜及純化工藝研究課題”,用疏水介質(zhì)直接對生物工程產(chǎn)品??重組人γ-干擾素鹽酸胍提取液進行分離、富集和復性,分離效果相當于通常基因工程后處理的5~6步(省去了沉淀、過濾、離心分離、復性及除去其他雜蛋白等過程),我國病毒基因工程國家重點實驗室等四個單位還用于重組人β型干擾素,白細胞介素-2、病毒轉(zhuǎn)移因子的分離和純化。這是對基因工程產(chǎn)品分離的一項突破性進展,解決了基因工程產(chǎn)品與包涵體中雜質(zhì)分離的生物工程中長期難以解決的問題,在國際上是首創(chuàng),該成果已被列入《中國高等學樣重大科技成果與研究進展選編》中。 在蛋白體外折疊及復性研究上,耿信篤教授承擔了國家自然科學基金中的高技術、新概念項目??用色譜法對蛋白折疊的研究。蛋白折疊是當前分子生物學研究的前沿課題,但迄今為止的折疊研究均是基于Anfinsen的觀點,即除去變性條件后的變性蛋白的隨機折疊。耿信篤教授等首次在同際上采用色譜法完全除去交性劑,并在液-固界而上(即疏水色譜填料表面),在分子水平上給已交性的蛋白分子提供能量,不僅使水合變性蛋白分子瞬時脫水并瞬時固定在固定相表面上,在疏水界面上形成微區(qū)及中間體,加速折疊述程。并提出了蛋白質(zhì)在疏水介質(zhì)上折疊的機理,使蛋白的體外人工折疊成為可能。用于基因工程產(chǎn)品如γ-干擾素的復性,可使活性回收率提高2~3倍,大大簡化純化工藝。 在基因工程產(chǎn)品分離介質(zhì)研究中,耿教授圓滿完成了國家“七?五”科技攻關的三個項目:①首次合成了硅膠基質(zhì)上α-淀粉酶專一性親合填料;②合成了國內(nèi)從未合成過的α-干擾素單克隆抗體填料;③在國際上首次合成了改性醚鍵硅膠介質(zhì)高效疏水色譜介質(zhì),通過了國家科委委托國家教委主持的鑒定。鑒定專家組評價是“很好完成了‘七?五’攻關項目的任務,未見國內(nèi)外報道,為首次合成,為立足國內(nèi)技術替代進口介質(zhì),有應用推廣價值!逼渲小案咝杷V填料”還被國家科委選為技術出口項目。該成果獲1992年陜西省科技進步一等獎。 上述的貢獻也提高了耿倍篤在國際學術界的知名度,他曾多次被邀在美國、歐洲及亞洲的國際學術會議上做Keynotelecture,英國皇家學會主辦的《AnalyticalAbstracs》雜志主編J.Gorden曾特邀耿教授對該雜志的質(zhì)量、內(nèi)容等進行全面的評估。國際著名的《J.Chromatography》,《Chromatographia》和《J.Liq.Chromatography》雜志主編均來函特邀耿信篤的稿件及寫專題進展的評論。耿信篤被收入英國劍橋國際傳略中心(IBC)名人錄中,他被美國傳記研究所(ABI)評為1996年有成就金獎獲得者。 耿信篤教授有獻身科學事業(yè)的精神,從1964年起,他先后在《中國科學》、《化學學報》、《高等學;瘜W學報》及《Journalof Chromatography》等國際國內(nèi)著名雜志上發(fā)表舉術論文130余篇。他吃苦耐勞,艱苦奮斗,熱愛黨,熱愛社會主義,治學態(tài)度嚴謹,學術思想活躍,富有創(chuàng)造力及拼搏精神,是一位做出重大貢獻的年富力強的優(yōu)秀中青年科學家。他的科學研究受到了黨和政府的充分肯定,他的研究成果曾獲全國科學大會獎、國家發(fā)明三等獎、國家教委科技進步一等獎、陜西省政府科技成果一等獎等10次重大科技成果獎。1990年耿教授被國家教委和國家科委授予“全國高校先進科學工作者”稱號,被國家勞勞人事部授予“國家級有突出貢獻的中青年專家”稱號;1991年被國家教委及人事部評為“有突出貢獻的回國留學人員”;1992年被評為“陜西省勞動模范”。
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