分析,化学家,教授(2)

他们所提出的对基因工程产品的分离与纯化极有效的疏水相互作用色谱中的保留机理尤为重要。耿信笃教授建立了物理化学中液-固吸附体系定量模型，并将其与液相色谱计量保留模型一起来。液-固体系中溶质在固体表面上吸附机理是现代液相色谱及表面物理化学的基础理论之一，长期以来，人们将气—固吸附机理用于液—固吸附体系。后者远较前者复杂，习惯上简单的搬用实际上出现了较大的偏差，在很大程度上阻碍人们对液—固吸附本质的了解及实际应用。耿信笃教授所提出的“液—固体系中溶质计量置换吸附模型”，提出了溶剂化的溶质分子被溶剂化的吸附剂吸附时，在二者之间必然释放出一定计量数目Z的溶剂分子。
     这一模型的推导过程考虑了各种分子间的相互作用，客观地表达了吸附机理。该论点的意义在于：①特70多年来广泛应用的Freundlich经验公式从理论上推导出来，阐述了式中各项参数的物理意义，对用该公式线性作图斜率小于1的原因进行了解释；②将所提出的计量吸附模型与Langmuir模型比较，发现不仅其理论模型与实验结果的线性回归要比Langmuir模型为好，其线性参数q／Z和β溶质性质之间有着内在联系。而且该模型可适用于多种吸附体系(不同溶质、不同溶剂和不同吸附剂)的吸附；③对液—固吸附中的Trauble规律及反Trauble规律进行了解释；④液相色谱的计量量换保留模型，其实就是液—固吸附定量模型理论推导过程中的一个公式。这样，用计量置换机理将长期以来物理化学及色谱领域中各自地立进行的吸附及保留机理研究统一起来。
     耿信笃教授所著《现代分离科学理论导引》是世界上有关分离科学的两部理论著作之一。耿信笃教授在《现代分离科学理论导引》专著中，全面、系统地阐述了现代分离科学的基础理论，提出现代分离科学理论组成的骨架。集中介绍了近年来国际上分离科学领域中获奖的有突出贡献的一些化学家的最新成就，以及作者自己在这一领域中的最新研究成果。梁树权教授认为该专著“阐述了现代分离科学中的一些理论问题，提出一系列新的见解，弥补了我国色谱界理论进展较贫乏的缺陷，它是‘文革’以来最佳化学著作之一，给学者以指路明灯。”耿信笃创立了全国第一个现代分离科学研究所，该研究所被列为陕西省重点实验室。西北大学化学系被确定为全国理科培养人才基地、分析化学博士后流动站，这与耿信笃教授创新的研究工作分不开。耿信笃教授不仅在地论研究上取得了重大成果，而且在生物大分子特别是某因工程产品的分离机理、介质合成、纯化工艺及交性蛋白的复性等高新技术研究中取得了突破性成果。
     耿信笃教授创建的我国第一个专门从事生物大分子分离和纯化的研究室的设备及能力已具备从一般分析、测定实验转向研究生物大分子构象及生物大分子，如多肽、蛋白及其他基因工程产品的分离、纯化和制备生产，基因工程产品发酵、细胞培养及生物活性测定。已承担10项国家有关生物大分子分离和纯化理论及应用方面的重大研究课题，基本上能保证在生物大分子分离和纯化研究方面跟踪世界先进水平。在蛋白质的分离与纯化研究方面，“七·五”及“八·五”期间耿信笃教授均承担了国家“863”生物高技术领域中有关“目标产品的制备色谱及纯化工艺研究课题”，用疏水介质直接对生物工程产品——重组人γ-干扰素盐酸胍提取液进行分离、富集和复性，分离效果相当于通常基因工程后处理的5～6步(省去了沉淀、过滤、离心分离、复性及除去其他杂蛋白等过程)，我国病毒基因工程国家重点实验室等四个单位还用于重组人β型干扰素，白细胞介素-2、病毒转移因子的分离和纯化。
     这是对基因工程产品分离的一项突破性进展，解决了基因工程产品与包涵体中杂质分离的生物工程中长期难以解决的问题，在国际上是首创，该成果已被列入《中国高等学样重大科技成果与研究进展选编》中。在蛋白体外折叠及复性研究上，耿信笃教授承担了国家自然科学基金中的高技术、新概念项目——用色谱法对蛋白折叠的研究。蛋白折叠是当前分子生物学研究的前沿课题，但迄今为止的折叠研究均是基于Anfinsen的观点，即除去变性条件后的变性蛋白的随机折叠。耿信笃教授等首次在同际上采用色谱法完全除去交性剂，并在液-固界而上(即疏水色谱填料表面)，在分子水平上给已交性的蛋白分子提供能量，不仅使水合变性蛋白分子瞬时脱水并瞬时固定在固定相表面上，在疏水界面上形成微区及中间体，加速折叠述程。并提出了蛋白质在疏水介质上折叠的机理，使蛋白的体外人工折叠成为可能。用于基因工程产品如γ-干扰素的复性，可使活性回收率提高2～3倍，大大简化纯化工艺。
     在基因工程产品分离介质研究中，耿教授圆满完成了国家“七·五”科技攻关的三个项目：①首次合成了硅胶基质上α-淀粉酶专一性亲合填料；②合成了国内从未合成过的α-干扰素单克隆抗体填料；③在国际上首次合成了改性醚键硅胶介质高效疏水色谱介质，通过了国家科委委托国家教委主持的鉴定。鉴定专家组评价是“很好完成了‘七·五’攻关项目的任务，未见国内外报道，为首次合成，为立足国内技术替代进口介质，有应用推广价值。”其中“高效疏水色谱填料”还被国家科委选为技术出口项目。该成果获1992年陕西省科技进步一等奖。上述的贡献也提高了耿倍笃在国际学术界的知名度，他曾多次被邀在美国、欧洲及亚洲的国际学术会议上做Keynotelecture，英国皇家学会主办的《AnalyticalAbstracs》杂志主编J．Gorden曾特邀耿教授对该杂志的质量、内容等进行全面的评估。国际著名的《J．Chromatography》，《Chromatographia》和《J．Liq．Chromatography》杂志主编均来函特邀耿信笃的稿件及写专题进展的评论。耿信笃被收入英国剑桥国际传略中心(IBC)名人录中，他被美国传记研究所(ABI)评为1996年有成就金奖获得者。
     耿信笃教授有献身科学事业的精神，从1964年起，他先后在《中国科学》、《化学学报》、《高等学校化学学报》及《JournalofChromatography》等国际国内著名杂志上发表举术论文130余篇。他吃苦耐劳，艰苦奋斗，热爱党，热爱社会主义，治学态度严谨，学术思想活跃，富有创造力及拼搏精神，是一位做出重大贡献的年富力强的优秀中青年科学家。他的科学研究受到了党和政府的充分肯定，他的研究成果曾获全国科学大会奖、国家发明三等奖、国家教委科技进步一等奖、陕西省政府科技成果一等奖等10次重大科技成果奖。1990年耿教授被国家教委和国家科委授予“全国高校先进科学工作者”称号，被国家劳劳人事部授予“国家级有突出贡献的中青年专家”称号；1991年被国家教委及人事部评为“有突出贡献的回国留学人员”；1992年被评为“陕西省劳动模范”。