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财富故事

活的染料 能否让传统产业新生
发布于2009/3/30 9:49:00 点击次数:1504

     在华东理工大学药学院,刚刚捧得上海市自然科学一等奖的荧光分子传感器,看起来只是实验室里普通的一瓶瓶试剂;而主持这项研究的华东理工大学教授钱旭红说,瓶子里的液滴是一个个“智慧的生命体”,它们懂得在何时、何地发光,被称为“活的染料”。这种“聪明”的染料,可能帮助染料业这一传统产业获得新生。

   任何一个所谓的“夕阳产业”,都可能孕育出一个新的“朝阳产业”,科学发现与技术创新始终具有这种化腐朽为神奇的能力。长期以来,产业与研究的脱节,使得国内一些传统产业逐渐失去自我进化能力,但愿“活的染料”不会成为我们一些产业进化链条断裂的又一个牺牲品。

   看家本领——先“潜伏”后“发报”

   这恐怕是世界上埋藏最深的“谍报员”:人类哪怕凭借第六感,也无法感知它的存在,更难查清其底细。因为,它“潜伏”在只有高倍电子显微镜才能观察到的亚细胞器里。

   在一群活细胞中滴几滴试剂,“谍报员”出发了。到达生物体内最最“基层”的组织——亚细胞器后,它们悄悄“潜伏”起来,直至“敌人”出现。每个“谍报员”的身材小到只有十几个埃(1埃=1/10纳米)。

   科研人员对“谍报员”采用了极简设计:一排长眼睛的“触角”+一只带开关的“信号灯”,当然,还要赋予它“侦查”的智慧。“利用某些特定分子间一对一的相互作用,‘触角’一旦发现‘敌人’就会奋不顾身地扑上去,抓住它,并随即点亮‘信号灯’。”钱旭红形象地解释“谍报员”如何工作:“抓坏人”的动作既可以是受体与蛋白的结合,也可以是发生在硫与汞之间的化学反应,这些都是精心设计的结果。

   适应岗位——诊断、监测出奇制胜

   尽管同属“特工”队伍,不同的“谍报员”却是“术业有专攻”。从疾病的早期诊断到环境监测、食品安全等领域,个个都能出奇制胜。比如,汞中毒往往是一个长期、缓慢的过程,早期很难察觉。但只要“捉汞队”的“谍报员”一出马,即使细胞尚处于中毒早期,也能被逮个正着。更绝的是,根据“谍报员”发出的光信号,医生们即可对中毒部位精确定位,甚至将整个中毒过程动态还原。

   经过十年研究,课题组目前已成功设计出一批灵敏度高、专一性强的重金属检测传感器,尤其在汞离子传感器领域发表了多篇高质量论文。钱旭红告诉记者,将来还可为“谍报员”配一把“匕首”——让它载药或自己变身为药,准确无误地“喋血”病灶。当然,要将“谍报员”派遣至人体内的“一线”工作,还要做包括生物安全性在内的验证研究。

   未来使命——助传统产业“进化变形”

   手捧鲜红的获奖证书,钱旭红的内心却怀有遗憾。曾经风光无限的上海染料业随着纺织业的转移、彩色胶片业的萎缩,几乎成了被人遗忘的角落。“上海原来的染料一厂到十五厂,还有彩色胶片厂,现在几乎都消失了。如果没了产业基础,‘活的染料’何以生根发芽?”钱旭红说,他并不希望十多年的心血,最终换来的只是几篇论文和一堆证书。

   实际上,经过多年“自我进化”和“变形”,染料已经新生出许多匪夷所思的形态和应用领域。比如,“谍报员”随身携带的“信号灯”由各类荧光发射团制成,它与2008年度诺贝尔化学奖“得主”绿色荧光蛋白(GFP)的核心发光物质——色素,同属于染料大家族。如今,这些五彩标记物,已成为全球每个生命科学实验室的必备耗材,可惜的是,目前我国全部依赖进口。而在一种模拟光合作用的染料敏化太阳能电池中,染料充当着“捕光手”,其成本仅相当于多晶硅电池的1/10。

   钱旭红告诉记者,与一二十万元一吨的传统染料相比,新型染料的附加值极高,最贵的卖到250美元/毫克。据统计,在我国蓬勃兴起的基因芯片、基因测序等领域,约1/3的科研经费付给了国外荧光染料生产商。更让人遗憾的是,一些源自上海科学家论文灵感的荧光分子传感器,已被美国公司成功开发成商品,并投入生物医药领域应用。

 

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