——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
郭寅龍?受訪者供圖
2012年初,某市連續(xù)發(fā)生令人痛心的硫化氫中毒案件。當(dāng)?shù)卣⒓闯闪0附M全力偵辦,但由于檢測技術(shù)能力有限,偵查工作一度陷入僵局,半年時(shí)間毫無進(jìn)展。
該市公安局輾轉(zhuǎn)了解到中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所(以下簡稱上海有機(jī)所)在物質(zhì)檢測方面獨(dú)具優(yōu)勢,特地前往上海尋求技術(shù)支援。很快,這個(gè)任務(wù)安排給了上海有機(jī)所研究員郭寅龍。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),先后義務(wù)檢驗(yàn)百余份材料,并從專業(yè)角度對(duì)案情進(jìn)行分析,推斷硫化氫中毒案件與含硫危廢污染物的非法傾倒有關(guān),并協(xié)助警方確認(rèn)了傾倒地點(diǎn),成功鎖定嫌疑人。
作為一名科研人員,郭寅龍?jiān)谫|(zhì)譜儀的自主創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化工作方面取得系列進(jìn)展,同時(shí)他的名字也屢屢出現(xiàn)在一些疑難案件的偵破團(tuán)隊(duì)中。他踐行著把論文寫在祖國大地上的使命擔(dān)當(dāng)。近日,郭寅龍獲得了中國科學(xué)院第六屆科苑名匠稱號(hào)。
半路出發(fā),與質(zhì)譜結(jié)緣
“質(zhì)譜是一門‘眼睛學(xué)科’,能夠像人的眼睛一樣,幫助科學(xué)家看清原本看不清楚的地方,探究化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)?!惫堈f道,“我很幸運(yùn),一開始就從原理出發(fā)進(jìn)入其中,并見證了這個(gè)學(xué)科的快速發(fā)展。”
郭寅龍?jiān)臼琴|(zhì)譜的一名“門外漢”。在中國藥科大學(xué)讀博期間,郭寅龍的研究方向?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)量學(xué)。
1993年,郭寅龍博士畢業(yè)不久,他的導(dǎo)師、中國藥科大學(xué)教授安登魁把儀器管理的任務(wù)交給了他。當(dāng)時(shí),實(shí)驗(yàn)室里有一臺(tái)珍貴的儀器——亞洲第一臺(tái)傅立葉變換質(zhì)譜儀。遺憾的是,這是一臺(tái)因?yàn)楣收隙鵁o法使用的儀器。
再好的儀器,也需要在實(shí)際應(yīng)用中才能發(fā)揮價(jià)值。盡管此前從未接觸過質(zhì)譜,但抱著“不能辜負(fù)導(dǎo)師”的簡單想法,郭寅龍毫不猶豫地答應(yīng)了下來。
此后的一年多里,郭寅龍從工作原理開始學(xué)起,和維修人員一道逐一排查故障原因。慢慢地,他對(duì)質(zhì)譜儀的每一個(gè)零件都了然于心,并順利找到了“病灶”,最終把這臺(tái)珍貴的儀器從“報(bào)廢邊緣”救了回來,為學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)科的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。郭寅龍也自此在質(zhì)譜領(lǐng)域扎根。
1997年,郭寅龍通過人才引進(jìn)來到上海有機(jī)所工作。最初,上海有機(jī)所急缺質(zhì)譜儀,好不容易得到了一臺(tái)舊的高分辨質(zhì)譜儀,還在運(yùn)輸途中意外丟失了探頭。郭寅龍回憶道:“好在安裝圖紙和質(zhì)譜儀一并運(yùn)了過來,我們依據(jù)圖紙確定了探頭型號(hào)和安裝位置,又在網(wǎng)上調(diào)研找到了探頭的供應(yīng)商,最終解決了問題?!?/p>
更重要的是,在安裝調(diào)試這臺(tái)質(zhì)譜儀的過程中,郭寅龍敏銳地意識(shí)到大型儀器在研發(fā)中的重要性,于是積極推動(dòng)國家質(zhì)譜中心的成立,并積極推進(jìn)大型儀器“共建、共管、共享”運(yùn)行機(jī)制的建立。這一機(jī)制后來在全國范圍內(nèi)推廣,為多個(gè)重點(diǎn)科研領(lǐng)域提供基礎(chǔ)設(shè)施支撐。
有了好用的工具,還要對(duì)其不斷優(yōu)化完善。往后的時(shí)光里,郭寅龍以上海有機(jī)所發(fā)展需求為導(dǎo)向,從質(zhì)譜的原理核心出發(fā),創(chuàng)制了一系列反應(yīng)機(jī)理有機(jī)質(zhì)譜測試裝置,實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)中間體從“不能測”到“測得好”的跨越式發(fā)展;自主研發(fā)了多款高靈敏度的質(zhì)譜離子源,為更靈敏、更準(zhǔn)確、更高通量地實(shí)現(xiàn)痕量組分的質(zhì)譜分析作出了重要貢獻(xiàn)。該成果獲上海市自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
授人以魚,為“硒”開發(fā)測定方法
隨著技術(shù)不斷發(fā)展,質(zhì)譜不只服務(wù)于基礎(chǔ)研究,還與國計(jì)民生息息相關(guān),在藥物、食品、環(huán)境、人類健康、國家安全及相關(guān)領(lǐng)域均展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。為適應(yīng)相關(guān)研究需求,郭寅龍研發(fā)了一套完整的分析策略及質(zhì)譜檢測體系,為急性突發(fā)事件處置、環(huán)境污染物監(jiān)測及食品安全保障等提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。
湖北恩施土家族苗族自治州(以下簡稱恩施州)擁有全球唯一探明的獨(dú)立硒礦床,硒礦儲(chǔ)量達(dá)50多億噸,這里的植物、動(dòng)物、微生物等的硒含量明顯高于世界其他地區(qū)同類物種。
一些研究表明,硒對(duì)于維護(hù)人體健康有著重要作用。然而,硒的形態(tài)價(jià)態(tài)復(fù)雜多變,缺乏測量方法,導(dǎo)致學(xué)界長期無法給出硒和健康之間直接關(guān)系的科學(xué)依據(jù)。解答這個(gè)問題,不僅有助于恩施州的鄉(xiāng)村振興和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,更將直接推動(dòng)富硒食品開發(fā)、硒營養(yǎng)學(xué)研究的發(fā)展,助力“健康中國”。
2018年,中國科學(xué)院接到上級(jí)指示,需要組織人員開發(fā)硒代氨基酸測量的方法,進(jìn)而揭示硒和生命健康之間的關(guān)聯(lián)性??紤]到質(zhì)譜在檢測混合物中痕量物質(zhì)方面獨(dú)具優(yōu)勢,上海有機(jī)所被邀請(qǐng)承擔(dān)相關(guān)方面的研究工作。
郭寅龍和團(tuán)隊(duì)成員多次前往恩施州,全面深入地了解了恩施州硒的分布特征及富硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。
“我們?cè)谡{(diào)研中發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)全球范圍內(nèi)尚缺乏適合貧困地區(qū)的硒代氨基酸測量方法?!惫埥忉尩?,“并非所有硒元素均對(duì)人體有益,關(guān)鍵在于硒代氨基酸等有機(jī)硒?!?/p>
回到上海后,郭寅龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始設(shè)計(jì)新的測量方法。經(jīng)過兩年多的努力,他們終于建立了一套硒代氨基酸的酸水解定量分析方法,使富硒產(chǎn)品的“健康值”有據(jù)可查。
郭寅龍介紹:“這套方法能夠測量生物體內(nèi)硒代氨基酸含量。在此基礎(chǔ)上,我們開展了不同組織樣本之間硒含量的差異研究,并在實(shí)驗(yàn)中初步發(fā)現(xiàn),腫瘤組織往往缺硒,表明補(bǔ)硒在一定程度上可以抑制腫瘤生長。”
“國家有需求,剛好質(zhì)譜學(xué)科有優(yōu)勢,這是很好的事情,讓我們有了用武之地?!惫堈f。
授人以漁,“譜”寫中國智慧
郭寅龍深知,一個(gè)人的力量終究是有限的,要想推動(dòng)我國質(zhì)譜學(xué)科實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,必須讓更多人加入質(zhì)譜領(lǐng)域。
多年來,郭寅龍指導(dǎo)培養(yǎng)了100多名碩士或博士研究生。郭寅龍注重讓學(xué)生“全過程參與”,從確定選題到論文撰寫,他鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,充分理解每一個(gè)環(huán)節(jié)的意義。“寫論文的過程也是讓學(xué)生總結(jié)提煉研究的過程,能對(duì)課題的意義有更深刻的了解,才算真的‘做明白了’?!惫堈f。
正是因?yàn)樵谘芯可A段接受了扎實(shí)的科研訓(xùn)練,郭寅龍的多名學(xué)生在畢業(yè)后進(jìn)入了我國知名高校和研究所擔(dān)任科研骨干,其中不乏國家級(jí)人才項(xiàng)目入選者。
與此同時(shí),郭寅龍積極推動(dòng)質(zhì)譜領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流與合作。自2018年起,郭寅龍牽頭組織面向全國相關(guān)領(lǐng)域科研人員的質(zhì)譜培訓(xùn)班,目前已連續(xù)舉辦6屆,直接受益人數(shù)超過1100人。
“我們不盈利,不收培訓(xùn)費(fèi),還管飯。”郭寅龍笑道,“我們不是為了完成任務(wù),而是為了讓更多人會(huì)用質(zhì)譜的最新技術(shù)。請(qǐng)來作分享的老師都很純粹,毫無保留地分享經(jīng)驗(yàn)和方法。”
“質(zhì)譜技術(shù)在單細(xì)胞定量分析中的應(yīng)用”“化學(xué)標(biāo)記在質(zhì)譜分析中的應(yīng)用”“在線化學(xué)衍生在代謝物質(zhì)譜分析中的應(yīng)用”……培訓(xùn)班每年的主題都緊貼質(zhì)譜技術(shù)的最前沿和行業(yè)需求,邀請(qǐng)國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域一線專家授課,同時(shí)安排實(shí)驗(yàn)室實(shí)地體驗(yàn)環(huán)節(jié)。
郭寅龍介紹:“今年培訓(xùn)班的主題是‘人工智能技術(shù)在質(zhì)譜分析中的應(yīng)用’,相信通過此次培訓(xùn)班的學(xué)習(xí),領(lǐng)域內(nèi)的科研人員對(duì)此會(huì)有更深入的理解,從而應(yīng)用在日常研究中。”
“我再過兩年就要退休了,接下來的時(shí)間,希望能夠推動(dòng)我們團(tuán)隊(duì)開發(fā)的系列技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化應(yīng)用?!惫?zhí)寡裕艾F(xiàn)在質(zhì)譜的種類非常多,但一般都是國外科學(xué)家開發(fā)的,希望未來中國科研工作者能夠在質(zhì)譜領(lǐng)域取得更多突破性成果,讓中國質(zhì)譜技術(shù)在國際舞臺(tái)上大放異彩,為全球科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)中國智慧。”
(原載于《中國科學(xué)報(bào)》?2025-05-21?第1版?要聞)
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