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刘买利:不断地做“小事”

时间:2011-04-13 16:06来源:未知 作者:admin 点击:
不知从何时开始,中国的很多家长教育孩子的常用语是要有远大志向。于是,我们喜欢在未做事情之前把目标定得很高,潜移默化之下成为一种思维模式,使很多人在青少年时代养成了对小事情不屑一顾的习惯。记者在采访中科院武汉数学与物理研究所副所长刘买利时,

  不知从何时开始,中国的很多家长教育孩子的常用语是“要有远大志向”。于是,我们喜欢在未做事情之前把目标定得很高,潜移默化之下成为一种思维模式,使很多人在青少年时代养成了对“小事情”不屑一顾的习惯。记者在采访中科院武汉数学与物理研究所副所长刘买利时,他说:“自己做的都是一些小事,实在没有什么可以用来报道。”他的话引发了记者一点儿联想。因好奇刘买利所做的小事,便请他谈了谈他的小事。

    记者:你在物理与数学研究所具体做什么研究?

    刘买利:核磁共振。就是把核磁共振(NMR)波谱技术用于研究复杂生物体系和生物分子相互作用时的一些基本科学问题。

    记者:什么是“复杂生物体系”?

    刘买利:在动物的血清或尿液中含有大量营养物和代谢物,如蛋白质、氨基酸、有机酸碱等等。由于这些物质的种类、含量等可以反映生物体的新陈代谢、生理和病理变化,人们去医院体检时常常要检查其中的各种成分及含量。

    记者:核磁共振与它们有什么关联呢?

    刘买利:大多数药物进入血液后与白蛋白或脂蛋白等相互作用,形成分子配合物,并随之转运到特定细胞,然后与受体结合而产生药理作用。这种相互作用会严重影响药物的分布、转运、药效、毒性和代谢。此外,生物体系的组成、温度或pH值等也会影响药物在体液中的行为。核磁共振可以检测出含量。

    记者:现在不是已经有了检测技术吗?

    刘买利:什么叫做“更快、更高、更强”?在医疗上建立、完善无损和快速分析方法,直接研究生物体系的组成、生物分子间的相互作用及其影像因素,探索这些与人的生理和病理状态,与药物的疗效和毒性等的联系,显然具有非常重要的理论意义和应用价值。

    核磁共振波谱分析有很多特点。比如,它对样品进行分析时没有破坏性和侵入性,而且实验方法多种多样,应用很灵活。若能充分发挥NMR的这些特性,用于直接分析和研究复杂生物样品的组成、相互作用和动力学过程等,不论对于发展NMR技术本身,还是用于医疗诊断都是有积极作用的。

    记者:你做了什么呢?

    刘买利:血清等生物样品以水作溶剂时,由于水质子的浓度比生物分子的浓度高5到6个数量级,要检测其中一些物质的含量,就必须抑制水的共振峰才能获得有用的信息。或者说,进行生物核磁共振研究首先要消除水的新信号。在这方面,我们大概研究了4种新的NMR实验方法和一个理论模型,其中具有高效率和高选择性的溶剂峰抑制峰法(W5)已经被主要NMR厂商作为标准方法提供给用户,这是因为W5在抑制效率、选择性因子和作用时间上具有明显优势。目前,使用W5方法的研究人员分布在中国、美国、英国、德国、法国、日本等17个国家的86个实验室或单位,分别用于蛋白质、DNA/RNA、多糖等生物分子结构和动力学的NMR研究。

    记者:你对核磁共振技术前景有什么看法?

    刘买利:据我所知,2002年度诺贝尔化学奖和2003年度诺贝尔生理学或医学奖都授予了与核磁共振波谱学和核磁共振成像技术相关的研究人员,这表明核磁共振的研究领域已经从早期的物理学进入到化学和生命科学的广阔天地,NMR是多学科交叉的典型代表,它已在交叉学科中显露出很好的新的发展机会。

    记者:这就是你所说的小事?

    刘买利:是的。这些事情靠一点一点地去做,所以谈不上是大事。不过,科学问题实际无大小之分。

    记者:关于“小事”,你认为最重要的是什么?

    刘买利:重要的是抓住最基本的科学问题,无论大小,一点一点、踏踏实实地做好,经过长期积累,就有可能形成具有系统性和深度的成果。科学上任何一项成就,都是通过10年、20年的积累才结出果实的。一旦认准了就不要轻易改变研究方向。频繁改变研究方向也能做出巨大成果的人只能是科学天才、奇才。但我不是。

    据中科院武汉物理与数学研究所介绍,刘买利就是因为一直孜孜不倦地做些“小事”,1997年入选了中科院“百人计划”,从英国回国后在武汉建立了研究组,又通过国家“杰出青年科学基金”资助,做出了他没有细说的一系列科研成果。

    刘买利曾用核磁共振技术,全力为厦门大学化学系郑兰荪院士领导和组织下首次合成的新型稳定小富勒烯C50Ck10绘制出核磁共振图谱,通过13C-NMR谱表明了50个碳原子(C)分为4类,为C50结构的最后确认提供了依据。论文发表在2004年4月30日出版的SCIENCE杂志上。C50的特性活泼而不稳定,分子结构的探测和表征具有很大的挑战性,而在物质成分、分子结构和动力学分析研究中,NMR技术具有得天独厚的优势。

    刘买利领导的研究小组,建立了消除热对流的NMR方法(DMSE),能够在50°C以下准确测定分子的自扩散系数,灵敏度是基于双重受激回波的其它方法的4倍,同时具有消除背景梯度场影响和NMR谱编辑功能;他们建立的基于多量子相干测定扩散系数的方法(MQ-DOSY),使梯度场效率提高1个数量级,被认为是“相关方法研究的发展方向之一”和“生物大分子NMR谱的分离分析的方法之一”。

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