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2011年十朵卓越贡献的科学之花

花匠小妙招
2024-11-18 12:04

2011年十朵卓越贡献的科学之花
女性脑力不逊于男性,女性已在科学领域发挥了重要作用,对她们做出的独特贡献应给予充分认可。2011年12月,“第八届中国青年女科学家奖”揭晓,陈萍、柳红等10位杰出的青年女科学家获奖。
陈萍
使氢作为可广泛利用的能源成为可能
陈萍:中国科学院大连化学物理研究所研究员
第八届中国青年女科学家奖评审会评语:
陈萍主要在金属—氮基和金属氨基硼烷两类储氢材料方面开展研究工作,有效地拓展了储氢材料领域,其中金属氨基硼烷已被美国能源部列为储氢目标材料体系。
如果到2020年,全球15%的人口都拥有自己的汽车,那么地球上将会有11亿辆汽车,如果那时依然使用化石能源,那么环保和能源枯竭所带来的压力将不堪重负。因此,寻找环保新能源,成为全球汽车业的当务之急。
许多国家都在加紧部署、实施氢能战略,但是50年来,氢能的使用仍未能商业化。换句话说,氢能一直在发展,但到现在为止,都还没有真正的应用,仍然停留在基础研究阶段。对此,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍认为原因主要是三方面:一、燃料电池成本高;二、现有的氢气储存方式不够好,储量少;三、氢气的制造依然不够环保,在制造过程中会有许多污染和浪费。
目前,氢能汽车大多使用高压储氢罐,它的缺点是储量少、成本高,而且有一定安全隐患。为了解决这个问题,陈萍带领研究组进行金属氢化物储氢研究,创新性地将氮元素引入到储氢材料中,开创了金属氮基储氢材料体系,拓宽了原有的以金属和金属合金为主导的储氢材料领域。这一体系已成为当今储氢材料研究的一个重要分支,并引发了许多相关材料体系的建立。上述研究成果分别发表在《自然》(Nature)等高水平科学期刊上。
随后,陈萍和她的团队还首次提出了一种正氢和负氢的作用机制,并将这种机制应用于储氢材料和储氢过程的设计,于2008年开创了金属氨基硼烷( MNH2BH3, M=Li,Na, K)材料体系。这种材料由于储氢效率高,已被美国能源部列为储氢目标材料体系。
现有的储氢材料有两种类型,一种是可逆储放氢的,类似充电电池;另一种是不可逆的,用完就需要重新置换。由于陈萍团队创立的是两个新的体系,会涉及到许多材料,因此上述两种类型的材料他们都在研究,尤其是第一种。由于可在温和条件下存储大量的氢气,这项研究为攻克在氢能使用中最大的难题,即低储氢效率的问题,开辟了新的途径,使氢作为高效、洁净、可广泛利用的能源成为可能。
个人简介:
陈萍教授毕业于厦门大学化学化工学院,并获同校硕士、博士学位。现任中国科学院大连化学物理研究所研究员。
柳红
通过计算机的辅助来加快药物的设计和开发
柳红:中国科学院上海药物研究所课题组长研究员
第八届中国青年女科学家奖评审会评语
柳红在药物化学和药物分子设计方面作出了很好成绩,申请专利30项,其中8项已授权,实现技术转让2项,发表SCI论文140篇,有109篇论文被1198篇文献引用,其中105篇论文他引986次。
随着人类寿命的不断延长,我们一生中遭遇各种疾病的机会也越来越高,不仅包括发病率在逐年上升的心血管疾病和肿瘤,还有不断升级的各种感染性疾病。为此,全世界的医药工作者都在孜孜不倦的努力寻找着攻克这些顽症的方法,这其中,加速新药的研发,就是最重要的一环。
柳红研究员的工作,正是通过计算机的辅助来加快药物的设计和开发:一方面,基于已知的药物结合蛋白,通过计算机来模拟具有优势骨架结构的系列化合物与靶点蛋白的结合能力,虚拟筛选出活性高的化合物,再有针对性的合成那些类药性良好的分子进行后续的药物研究,加快了开发速度,也节约了研究的资源;另一方面,运用计算机来分析这些活性化合物结构和活性、毒性、代谢性质之间的关系,推测分子可能需要具备的结构特点,为先导化合物的结构改进和优化提供更多的思路。
在虚拟筛选和设计的基础上,如何快速的合成得到那些有药物潜力的化合物,用于实际的活性、毒性测试,也是非常重要的研究过程。柳红研究员结合实际需要,发展了许多创新性的高效、环保的有机合成新方法。依托这些高效的合成方法,不但能快速的得到目标分子,还能建立具有优势骨架结构的、化合物数目众多的化合物库,作为资源的储备,可以在将来用于新靶点的活性筛选。
用计算机辅助药物设计,结合高效的有机合成技术,运用这个药物研究模式,针对感染性疾病(艾滋病、禽流感)、炎症、肿瘤以及心血管疾病等多种疾病的20余个靶标,柳红研究员的研究团队已经获得了百余个有效的活性化合物。其中多个化合物进入了系统的临床前评价,1个化合物已经获得新药证书。相信在未来,这个药物研究模式还将高效的提供更多的疾病解决方案。
个人简介:
柳红研究员毕业于中国药科大学药学系,并获同校药物化学专业硕士学位、博士学位。现任中国科学院上海药物研究所研究员、博士生导师