耿信篤 - 個人簡歷
1981年5月—1984年6月先后在美國明尼蘇達大學(xué)做訪問學(xué)者并任教授會成員和在普渡大學(xué)講學(xué)。1987年6月被國家教委委派,作為現(xiàn)代科學(xué)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(fù)性及同時純化技術(shù)”在美中匹茲堡召開的第10屆國際發(fā)明與新技術(shù)大會上獲金獎。
1995年1月~1996年2月在美國普渡大學(xué)任客座教授,為研究生講授現(xiàn)代分離科學(xué)。
耿信篤 - 科研成就
耿信篤教授在科學(xué)研究方面成績卓著。60年代從事微量分析中環(huán)爐技術(shù)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(shù),使中國在環(huán)爐技術(shù)研究方面居世界領(lǐng)先地位。他跟蹤現(xiàn)代科學(xué)的前沿領(lǐng)域,開展現(xiàn)代分離科學(xué)研究,開展生物大分子的分離和純化的研究。先后承擔(dān)國家“七?五”科技攻關(guān)、國家“863”高技術(shù)、國家自然科學(xué)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(wù),在基礎(chǔ)理論及高新技術(shù)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(xué)家馬丁和辛格因提出液-液色譜分配機理而獲諾貝爾化學(xué)獎。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)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(xué)家的目標。1983年耿信篤與他在美國的合作者普渡大學(xué)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(xué)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(lǐng)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(yīng)用從一般分析提高為研究生物大分子構(gòu)象變化的新方法。著名色譜學(xué)家E.Soczwinski認為該模型是對置換機理的“intensivedevelopment”。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(jié)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(xué)者驗證、承認和應(yīng)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(xué)術(shù)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(xué)會獎,而耿信篤教授也因此成果而獲國家教委1988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(xué)平衡,思想新穎,觀點全面,推導(dǎo)嚴謹,應(yīng)用于各種色譜體系,理論與實踐均很好符合,在學(xué)術(shù)上、理論上均具有獨創(chuàng)性,達到國際領(lǐng)先水平,被國際色譜學(xué)界權(quán)威肯定和應(yīng)用。此項研究的合作者普渡大學(xué)Reginer教授已獲美國化學(xué)會獎,從Reginer給西北大學(xué)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(yīng)予以獎勵!
1992年《J.Chromatogr.,》主編來函特約耿信篤教授撰寫有關(guān)“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(xué)術(shù)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(xué)界的地位。
耿信篤 - 回國貢獻
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(jié)構(gòu)與保留的關(guān)系、固定相與保留的關(guān)系、反相色譜的收斂點、鑭系元素四素組效應(yīng)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(yīng)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(xué)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(xué)的基礎(chǔ)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(fù)雜,習(xí)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)用的Freundlich經(jīng)驗公式從理論上推導(dǎo)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(jié)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(dǎo)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(xué)及色譜領(lǐng)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(xué)理論導(dǎo)引》是世界上有關(guān)分離科學(xué)的兩部理論著作之一。耿信篤教授在《現(xiàn)代分離科學(xué)理論導(dǎo)引》專著中,全面、系統(tǒng)地闡述了現(xiàn)代分離科學(xué)的基礎(chǔ)理論,提出現(xiàn)代分離科學(xué)理論組成的骨架。集中介紹了近年來國際上分離科學(xué)領(lǐng)域中獲獎的有突出貢獻的一些化學(xué)家的最新成就,以及作者自己在這一領(lǐng)域中的最新研究成果。梁樹權(quán)教授認為該專著“闡述了現(xiàn)代分離科學(xué)中的一些理論問題,提出一系列新的見解,彌補了中國色譜界理論進展較貧乏的缺陷,它是‘文革’以來最佳化學(xué)著作之一,給學(xué)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(xué)研究所,該研究所被列為陜西省重點實驗室。西北大學(xué)化學(xué)系被確定為全國理科培養(yǎng)人才基地、分析化學(xué)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(fù)性等高新技術(shù)研究中取得了突破性成果。
耿信篤教授創(chuàng)建的中國第一個專門從事生物大分子分離和純化的研究室的設(shè)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(gòu)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(dān)10項國家有關(guān)生物大分子分離和純化理論及應(yīng)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(dān)了國家“863”生物高技術(shù)領(lǐng)域中有關(guān)“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(fù)性,分離效果相當于通;蚬こ毯筇幚淼5~6步(省去了沉淀、過濾、離心分離、復(fù)性及除去其他雜蛋白等過程),中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(xué)樣重大科技成果與研究進展選編》中。
在蛋白體外折疊及復(fù)性研究上,耿信篤教授承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金中的高技術(shù)、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(xué)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(fù)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(guān)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(guān)項目的任務(wù),未見國內(nèi)外報道,為首次合成,為立足國內(nèi)技術(shù)替代進口介質(zhì),有應(yīng)用推廣價值!逼渲小案咝杷V填料”還被國家科委選為技術(shù)出口項目。該成果獲1992年陜西省科技進步一等獎。
耿信篤 - 榮譽及著作
上述的貢獻也提高了耿倍篤在國際學(xué)術(shù)界的知名度,他曾多次被邀在美國、歐洲及亞洲的國際學(xué)術(shù)會議上做Keynotelecture,英國皇家學(xué)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(xué)事業(yè)的精神,從1964年起,他先后在《中國科學(xué)》、《化學(xué)學(xué)報》、《高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報》及《JournalofChromatography》等國際國內(nèi)著名雜志上發(fā)表舉術(shù)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(xué)態(tài)度嚴謹,學(xué)術(shù)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(xué)家。他的科學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)人員”;1992年被評為“陜西省勞動模范”。
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