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

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

６年前，２９歲的美國斯坦福大學(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。”

經(jīng)過多次實驗，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)。

１８９７年，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。

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。”戈鈞說，在電鏡下發(fā)現(xiàn)的“牡丹”，實際上是無機(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點多就會來到實驗室，直到晚上１０點左右才離開，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。”戈鈞表示。

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。”戈鈞常常告訴弟子，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)。”碩士生張原宇說，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，天馬行空地去想。”博士生黎曉陽說，“他總是強調(diào)，靈感與長期的積累同樣重要。”

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；心無旁騖，扎實敬業(yè)，是新時代歸國知識青年的典型代表。（完）