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积跬步 终至千里

2003-03-02 来源:光明日报 赵勇 王晓洁 孙国根 我有话说

扎实工作孕育大成果

复旦大学一直努力走在认识未知世界、探求客观真理、为人类解决面临的重大课题提供科学依据的最前沿。中国第一支医用X光管、第一台电子模拟计算机、第一台质子静电加速器,世界首例成人神经干细胞自体移植治疗脑损伤手术等难以详计的“第一”都产生在复旦。学校非常重视学科建设,取得了很明显的效果。在最近的国家重点学科评审中,复旦获得了40个国家重点学科(计算3级学科为45个),在全国高校共约800个国家重点学科中,复旦就占了1/20。

进入“十五”计划以后,学校提出:“十五”期间,复旦大学以学科研究为主导,以学科结构调整为主线,以信息国际化为手段,实现跨越式的发展,真正建设成为研究型大学,从而向建设世界一流大学的目标努力奋进。在科技工作方面,学校制定了六大战略:

1、面向国际科学发展前沿,面向国家和上海经济发展的主战场,面向国防和国家安全。

复旦大学根据国家战略需要,选择性地组织战略团队,研讨复旦怎样才能够争取国家重大研究项目,同时成为国家科技战略发展的创新思想源泉。学校紧紧瞄准国家重点基础研究发展规划——“973”项目;紧紧瞄准国家高技术研究发展计划——“863”项目;紧紧瞄准国家自然科学基金项目。同时,组织学术沙龙,范围涉及脑科学、物质科学、蛋白质组学、农业生物技术等重大前沿领域。

2001年,复旦主持承担了3项国家重点基础研究发展规划(“973”)项目,居全国第一。2001年国家高技术研究发展计划(“863”)项目,复旦共有24项立项,其中生物技术和现代农业领域18项,为全国高校同一领域之冠;2002年,复旦又有34项课题获国家“863”计划立项资助。国家自然科学基金项目,复旦1999年有50项,2001年114项,2002年达到130项,增长势头越来越快。

2、加强硬件建设,提升基础建设水平

复旦现有5个国家重点实验室、7个教育部重点实验室、5个卫生部重点实验室。在实验室建设方面,学校充分考虑到学科的调整和资源的合理配置,最近二、三年明显加快了建设步伐,新增了教育部重点实验室3个、教育部工程中心2个和上海市重点实验室2个。学校在加大力度投入这些实验室的同时,又建立了一批创新体制的“科研特区”。

加强人才高地建设

复旦特别注重培养人才,启动了“985”计划,逐步提高了教师的岗位待遇,对稳定学校的科研人员发挥了重要作用;在引进人才上,近几年学校的投入加上各院系的投入已经超过1个亿。在科研方面,分别以杨玉良教授和余龙教授为带头人,组建了2支国家自然科学基金委的科研创新团队;学校还设立“青年教师科研基金”,每年大约是40个名额,每个名额资助5万到6万元,资助那些35岁以下、刚刚在复旦开始工作或是工作了几年而目前还没有独立的科学研究基金的青年教师。通过这个计划的实施,培养科研后备梯队,率先启动创新型的科研项目。通过这个计划,已有40%的受益者得到了国家和地方政府的更大支持。

4、大力推动交叉学科研究

交叉学科研究主要以项目的形式推动。复旦注重学科交叉必须要有基础,否则就不能解决其发展过程中的一些突出的矛盾。这几年,复旦在启动“重中之重”学科和重点学科的同时,启动了11个交叉学科项目。学科交叉是新的增长点,产生了许多成果。如Med-X项目,学校拿出1000万支持医学和其他学科的交叉,目前已经实施了第一期。在“211工程”二期行动计划中,学校将实质性启动交叉学科研究平台的建设。

5、科学研究要国际化,加强国际间的合作与交流

复旦有非常好的国际交流平台,常有诺贝尔奖获得者和众多海外华人才俊来访。去年到复旦访问、讲演的诺贝尔奖获得者不下10位;近千名国际顶尖科学家出席复旦组织召开的“合成金属国际会议”;复旦承担了一系列中美联合研究项目……复旦利用国际力量,拓宽了科研思路,增强了科研实力。

6、构筑良好的创新环境

2001年,复旦召开科技工作大会,调整出台了一系列新的科技政策,以此为杠杆调动科研人员的积极性。这些政策的出台产生了良好的效果。如与企业的合作,1998-1999年为1000万到1200万元,2001-2002年就已经是6000万到7000万元,上升了5倍多;复旦的年到款科研项目经费,从1999年的7000万元到2002年的2.5个亿,每年以50%的幅度递增。另外,在科研体系的创新机制上,学校进行了深入的思考和有效的实践,如在神经生物学研究所和发育生物学基地采取的管理模式——首席专家负责制。在构筑良好创新环境的同时,学校还加强了对公平、公正、有效的评估体系的建设。

科学研究来不得半点急功近利。复旦大学这次能够获得三个国家自然科学二等奖,可以说是厚积薄发,水到渠成。如果没有复旦多年来的发展,没有学校近三年的加大投入,也不可能拿到这些奖项。近几年,复旦每年都有论文在全球最权威的科学杂志如《Natural》、《Science》上发表;口蹄疫基因疫苗正在申报药证;金力教授的人类学项目、汤钊猷院士的肝癌转移项目等也都让世界瞩目……可以预见,复旦大学今后还会不断涌现出极大推动社会生产力发展和社会生活变化的重大突破!

一位杰出的女性

——记复旦大学上海医学院马兰教授

戒除毒瘾,是一道世界性难题。一时吸毒,终生戒毒,这是因为吸毒后形成的精神依赖远远超过身体依赖,复吸率之高极为可怕!人们往往认为“复吸”是“不学好”所致,但据世界卫生组织最新解释:“成瘾”是药物对人神经产生的影响造成的,是一种严重的脑疾。目前世界对毒品的耐受、成瘾机理尚未搞清楚,更没有找到解决这一顽症的“良方”。

但是,一位杰出的中国女性,在“破译”这道世界性难题方面已经迈出了坚实的一步,并引起全国乃至世界的关注,她就是复旦大学上海医学院医学神经学国家重点实验室副主任、博士研究生导师马兰教授。她领导的课题组与中科院上海生命科学研究院院长裴钢院士历经7年艰辛合作取得的研究成果——“蛋白激酶在阿片类物质介导的信号转导和耐受依赖中的作用”,荣获国家自然科学奖二等奖。

马兰出生于1958年9月,斯文、秀丽,如果不经介绍,你不会想到她是一位已有诸多成就的教授。她中学一毕业就去内蒙古“插队”;1977年考入沈阳药科大学;1984年获中国医科大学免疫学硕士学位;1986年赴美国北卡罗来那大学医学院做访问学者,1990年获该大学生物化学专业博士学位;1991年至1995年为北卡罗来那大学化学系和拜耳集团制药分部美国拜耳研究中心博士后。

1995年底,马兰放弃美国永久居留权回国,作为学成归来的杰出人才被引进复旦大学上海医学院(原上海医科大学)。从此,马兰开始了对“阿片类药物成瘾的分子机理研究”,走上了一条艰苦的创新之路……阿片类物质包括吗啡、杜冷丁、海洛因等化合物。阿片类物质有良好的镇痛作用,早在公元前1500年,古埃及人在治病时就用吗啡镇痛。目前吗啡等阿片类药物在临床上依然是效果最佳的镇痛药物。但长期使用阿片类物质,镇痛效果会逐渐降低,使患者对药物产生耐受。如长期服用阿片类药物突然停用,会发生严重的“戒断症状”。目前,国内外采用的脱毒或戒毒治疗对“戒断症状”(身体依赖)有较好效果,但对阿片类物质的心理依赖、即患者因对毒品那非同一般的渴求造成的脱毒后“复吸”缺乏有效方法。

要解决上述问题,阐明并证实阿片类物质镇痛、耐受和成瘾机理显得尤为重要,也就是说,要搞清楚阿片类物质是如何对人产生耐受和成瘾的机制。

要知道,阿片受体介导的神经信号转导是阿片类物质作用的分子基础,阿片类物质持续激活阿片受体所导致的阿片受体信号转导的抑制(受体脱敏)及其对脑内学习记忆系统的影响是阿片类物质产生耐受和成瘾的关键之一,这也是神经科学的前沿问题。

在国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目资金资助下,马兰等从阿片受体介导的神经信号转导途径和调控机制入手,研究了阿片类物质易产生耐受和成瘾的分子机理,发现阿片受体的信号转导有许多尚未被人发现的新途径,而这些信号转导、相互作用都是通过脑内的蛋白激酶来完成的,因此蛋白激酶在阿片类物质耐受成瘾中有重要作用。

经过多年不懈努力,马兰、裴钢领衔的两个课题组有四个新发现:1、阿片类物质能激活蛋白激酶C、钙调蛋白激酶、p38蛋白激酶等信号途径;2、蛋白激酶GRK催化阿片受体磷酸化,并在阿片信号转导的调节中有主要作用;3、阿片信号调控的新途径、阐述了其分子机制和蛋白激酶C的作用;4、钙调蛋白激酶参与阿片耐受和依赖、学习和记忆对阿片依赖的形成尤其是心理依赖有重要影响。

这些发现不仅对认识阿片受体介导的神经信号转导机制和调控机理具有很大的理论意义,也为探索防治阿片的耐受和成瘾奠定了基础。

他们的这些研究都是在国内进行和完成的,研究结果都在国际著名学术刊物上发表(SCl论文28篇,其中SCI影响因子>4的有11篇;被国内外引用200多次);且论文的通讯作者都是项目的主要完成人,都是中国人。

附:阿片类物质介导的神经信号转导的调控和耐受成瘾机理研究

阿片类药物长期使用会产生耐受和成瘾,并造成滥用和吸毒这一世界性的社会问题,从而限制了它的临床应用。该项目确定了G蛋白偶联受体激酶(GRK)在激动剂阿片药物诱导的同源磷酸化以及在阿片受体信号转导的同源调控中的主要作用。证明信号休止蛋白能与磷酸化的阿片受体直接结合并导致阿片受体的脱敏,其对阿片受体信号的调控具有受体亚型特异性。发现阿片受体信号转导调控的异源生理途径。证明非阿片信号转导通路引起的PKC的异源激活也能导致阿片受体的磷酸化,并通过β-arrestin依赖的机制导致阿片受体脱敏。确定了δ阿片受体GRK和PKC磷酸化位点。阐述了GRK介导的阿片受体同源磷酸化机制和PKC介导的阿片受体异源磷酸化机制以及两条调控阿片信号途径间的相互关系。证明环境线索和行为敏感化影响成瘾动物戒断后的复吸行为,吗啡和海洛因、可卡因等毒品之间存在交叉敏感化。抗焦虑药万拉法新能抑制吗啡条件性位置偏爱的重建。证明学习和记忆过程对吗啡成瘾形成、尤其是心理依赖有重要影响。

该项目研究结果在国内外重要学术刊物上发表论文30多篇,其中SCI论文22篇,在国内外学术界引起广泛关注并产生重大影响。

用创新思维迎接挑战

——记复旦大学物理系主任陆昉教授

“硅基低维结构材料的研制、物性研究及新型器件制备”课题组荣获2002年国家自然科学奖二等奖。课题组主要成员陆、蒋最敏、王迅、龚大卫、樊永良,代表10年来为这项课题付出艰辛的所有研究人员走上了国家的领奖台。

在半导体工业中,硅是应用最广泛的一种基本材料,特别是在微电子领域内扮演了最关键的角色。如果用一个形象的比喻来说明硅的重要性,可以说,今天是“硅”的时代。但是,在目前的半导体工业中,担当高速与光电器件材料主角的还是砷化镓III-VI族半导体材料,人们希望寻找到一种新的硅基材料来代替它。

硅材料有两个致命的弱点,使它不能立即投入应用,这两个弱点是间接带隙和低迁移率。不解决这两个弱点,硅材料就无法在高速器件和光电器件制造方面取代砷化镓III-VI族半导体材料成为主角。

“硅基低维结构材料的研制、物性研究及新型器件制备”课题组从事的基础研究,就是想找到一种新的硅基材料,它既有良好的光电特性和高的迁移率,又能与成熟的硅超大规模集成技术相兼容。这种新的材料,可以称为“第二代硅材料”。一旦实现了新的突破,它会在光电子与微电子的结合上实现光电集成或光子集成,使信息产业发生一次革命性的变化。

1990年,王迅教授敏锐地发现了这个新的研究点,并着手建立了课题组,开始了锗硅低维结构材料的制备、物性研究以及新型器件研制三方面的研究。1992年,陆教授以“锗硅异质结与超晶格的能带偏移及杂质缺陷的研究”申请到上海市首批启明星计划。从此,该课题得到国家、上海市和学校的高度重视。

在研究过程中,课题组经历了一项又一项的挑战。在研究量子点的库仑荷电效应过程中,当

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