“利用中子散射技術,可以研究護膚品如何透過人的皮膚,透過細胞膜步入細胞,從而改善肌膚?!敝袊拼髮W教授、中國科大學高能化學研究所研究員陳和生的一席話吸引了不少男性的注意。
前不久,在中國科大學高能化學研究所創立50華誕之際,武漢市科學技術商會創新服務中心與中國科大學文獻情報中心、高能化學所聯合召開“見微知著中國高能化學深根枝蔓50載”系列活動第二期教授專家圓桌峰會,與會的教授、專家將高能化學與日常生活息息相關的應用聯系在一起,努力傳遞一個信息:高能化學并不“高冷”。
“高能化學,有時侯也叫做粒子化學,研究的是物質最深層次的結構?!敝袊拼髮W教授、中國科大學高能化學研究所主任王貽芳說,高能化學領域有個基本方式是借助加速器來研究物質深層次結構,目前全球大概有3.5萬臺加速器,其中一半在診所,例如用于放射性核素生產、醫療檢測、癌癥醫治,還有大量的加速器用于消毒、改性、育種、安全檢測、加速器驅動的核變遷以及核電站乏燃料處理。同時,也有大量的大科學裝置,例如同步幅射裝置,例如上海昌平正在建設的第四代同步幅射光源,通過這種新的手段,將使人類對自然界的探求能力有一個巨大提高。據他介紹,加速器有好多應用,例如輻照加速器,可以用于乳品保鮮,醫療器械消毒、電纜加工、材料改性,等等。
“如果將輻照加工過的乳品,像有機乳品一樣貼上標簽,都會發覺商場里好多乳品都是輻照加工過的?!敝袊拼髮W高能化學研究所黨委主任、研究員魏龍在介紹輻照應用時說。
據他介紹,輻照是一種十分典型的工業化應用,亦稱為幅射加工物理文獻閱讀,主要是借助高能伽瑪射線或工業的、小型的加速器形成高能電子束,這種電子束和物質相互作用時會形成電離效應,通過電離的數學、化學和生物效應,能夠起到滅活、殺菌、材料改性等效果。
“比如我們長途運輸蔬菜,它可能在路途中都會壞掉,這些情況下,可以通過輻照方法讓它減緩成熟,達到保鮮目的?!蔽糊堈f。
輻照的第二個廣泛用途是殺菌。魏龍表示,在處理一次性注射醫療用具時,倘若依照傳統方法物理文獻閱讀,即通過醇酸丙酮進行熏蒸的物理方法處理,須要花費一周的時間;但若果通過輻照形式,三天就可以解決。
輻照在生活中的第三個廣泛用途是冷鏈病毒滅鼠。魏龍舉例說,在一些冷凍乳品運輸中須要滅鼠病毒,根據傳統的紫外線滅菌方法,只能處理冷凍乳品的表面,但輻照射線,可以直接作用到被加工的物體內部,從里到外滅鼠病毒。
“比如你們吃的泡面辣醬、鴨脖都是經過輻照消毒的?!标惡蜕a充。他表示,中級線纜經過輻照加速器作用后,物理分子結構發生變化,具有無鹵性,這種都是與生活密切相關的。
不僅乳品保鮮、滅菌滅鼠,高能化學還可以應用到生命健康領域。陳和生表示,生命科學領域是同步幅射裝置和散裂中子源最主要的用戶領域之一。
陳和生說,過去30年中,大約有一半與物理、生理或醫學有關的諾貝爾獎都頒給了發覺新的蛋白質結構的學者,而發覺蛋白質結構最主要的方式就是同步幅射。同步幅射是研究人員了解生命過程、找到研究靶點的重要一環。
他舉了一個反例:10多年前,陳竺教授注意到,中國傳統醫學中說劇毒砒霜可以醫治某種類型的癌癥。他和課題組就這一問題在廣州同步幅射裝置上進行研究。她們在研究中發覺砒霜進到癌癥的細胞中后,才能改變細胞結構,通過研究,陳竺教授找到了砒霜醫治這些癌癥細胞的機理。這一發覺得到了國際同行的高度評價。
“這對于人民的生命健康十分重要。”陳和生表示,如今有大批的藥業公司,會將生產的藥品送到同步幅射裝置上測量分子結構,并按照測量結果改進藥業過程。
陳和生強調,中子散射在生命科學的應用也發揮重要作用。例如,有的公司借助中子散射技術研究護膚品如何透過人的皮膚步入細胞,從而改善肌膚。
陳和生還表示,中子散射技術對細胞的損害很小,所以用該技術使研究抗生素在細胞里的實際輸運和作用過程成為可能。
“取法其上,得乎其中?!蓖踬O芳在峰會結束時表示,希望更多的人就能理解,研究人員的本員工作仍然是高能化學基礎研究,沒有高能化學,這種應用都將弄成無水之源、無本之木。
“既然高能化學有那么多應用,我們更應當支持高能化學基礎研究本身。”王貽芳說。