中国化学会第29届学术年会物理化学与生命科学交叉研究前沿论坛--会议纪要

发布时间:2014-08-07 00:00:00     作者: 宣传部     点击数:1541

中国化学会第29届学术年会物理化学与生命科学交叉研究前沿论坛
会议纪要


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时间:2014年8月3日晚19:30-22:00
地点:北京大学化学与分子工程学院A205会议室
论坛主席:谢晓亮、赵新生、来鲁华
会议纪要执笔人:刘志荣,来鲁华


中国化学会第29届学术年会的物理化学与生命科学交叉研究前沿论坛于2014年8月3日晚上在北京大学化学学院A205会议室召开。本论坛形式为圆桌讨论会,有24位专家在百忙参加了讨论会(名单附后)。会议由来鲁华主持,谢晓亮、杨俊林与来鲁华分别做了主题发言,与会专家就生命科学发展为物理化学学科带来的机遇与挑战、物理化学理论与实验方法在生命科学研究中的应用、交叉学科人才培养等问题开展了充分的探讨与交流。


一、生物物理化学的机会与挑战

谢晓亮教授首先回顾了自己的研究历程(电化学出身、攻读博士学位时研究超快光谱、独立工作后转到单分子方向),并对生物物理化学的机会与挑战提出了一些个人的看法,主要包括如下三点:(1)生物学有无穷多有意义的课题;(2)生物学需要物理化学工具,一个突出例子是人类基因组计划所催生的DNA测序技术,另一例子是近年来所发展的单分子方法;(3)生物学已经成为一个定量的科学,从而为物理化学理论与实验方法的应用提供了广阔的空间。


谢晓亮教授表示,物理化学与生命科学交叉研究的关键是要找到两者之间的overlap,另外就是相应研究条件(如经费)的支持。谢晓亮教授介绍了两个例子,一个是斯坦福大学的Karl Deisseroth,他利用光诱导的离子泵技术发展了光遗传学方法,对于生命科学特别是神经科学的发展带来的重大影响与变革;另一个是谢晓亮课题组所发展的单细胞基因组技术。在后一例子中,谢实验室所发展技术的主要突变在于将PCR的指数扩增方式变为线性扩增,每一次扩增都是以母体序列为模板的反应,最大程度上避免了扩增过程中带来的可能错误。该技术成功的关键在于物理化学的贡献,参与PCR均匀扩增核心技术发展的三个学生中有两个原本是做理论研究出身的,其中一个是做蛋白质折叠理论的博士(Peter Wolynes的学生),充分体现了扎实的物理化学基础在推动创新技术发展中所起到的作用。


随后,与会专家就如何有效开展物理化学与生命科学的交叉研究进行了充分的讨论,主要建议与观点包括:充分的合作有助于跨越不同学科间的势垒;鼓励参加陌生领域的对自己而言具有挑战性的会议;在开拓交叉学科研究时会犯很多错误,因此,要允许犯错误;新概念在学科发展中具有重要作用(一个例子是J. C. Wang所发现的DNA拓扑异构酶);technical-driving与biological-driving的研究各有其特点与重要性,研究者可做自己感兴趣的题目,同时不断留意其它的进展。


另外,与会专家还就生物物理化学与化学生物学的区别与联系进行了讨论,认为两者都属于交叉学科,都是将化学的手段应用于生物学问题的研究,但两者的主要区别是有没有物理,生物物理化学涉及更多的物理原理与基础的内容,而化学生物学中更强调化学合成的重要性。


二、生物物理化学学科的基金情况

国家自然科学基金委员会化学部三处的杨俊林处长就生物物理化学领域的基金申请与资助情况进行了全面的介绍。目前,在物理化学二级学科下面,基金申请数目最多的是催化、电化学、胶体与界面、理论与计算化学等方向,这四个领域的申请量可占到学科总申请量的80%左右,从2008年开始,在化学部化学科学三处的项目申请指南中,出现了对应于生物物理化学的申请领域代码,这几年,标注生物物理化学领域代码的申请数目暂时还比较少,只占物理化学总申请量的3-5%,资助率基本上不低于物理化学整个学科的资助率;在重点项目中,生物物理化学方向基本上平均每年有一项。杨俊林处长表示,物理化学的本质,在于用系统的、定量的方法研究和表达化学,生物物理化学的含义可类比而来,即用系统的、定量的方法研究和表达生命现象。从一些基金申请书内容可以看出,生物物理化学的学科特点有待加强。总的说来,生物物理化学学科在我国发展的空间仍很大。


与会专家就生物物理化学方向的基金申请数目较少的原因进行了探讨,认为生物物理化学是典型的交叉学科,大部分研究人员来自其他的不同学科;在申请基金时,很多人还沿用原来的学科方向进行申请,而不是按新设立的生物物理化学学科进行申请,这是导致此方向基金申请数目较少的主要原因;随着对学科特点共识的形成,生物物理化学方向的基金申请数目必将有大的增加。


三、关于生物物理化学课程

来鲁华教授以北京大学开设的生物物理化学课程为例子,详细介绍了课程的基本目的、内容安排、教材选择、考核方式等情况。课程的基本目的,是使学生掌握用于理解生物化学过程的物理化学原理,并培养学生利用实验数据进行定量分析的能力。重要的教材有三本:(1)Alan Cooper, Biophysical Chemistry (The Royal Society of Chemistry, 2004);(2)K. E. van Holde, W. C. Hohnson, and R. S. Ho, Principles of Physical Biochemistry (Prentice-Hall, Inc., 1998);(3) C. R. Cantor and P. R. Schimmel, Biophysical Chemistry, volumes 1-3 (Freeman, 1980)。


与会专家就生物物理化学课程的挑战与对策进行了广泛的探讨。目前生物物理化学课程所面临的问题包括:课程交叉性强,内容多,应该如何选取?如何兼顾基础与前沿的问题?学生背景差别大,大部分数理基础薄弱,掌握有困难,等等。现在国内外开设生物物理化学课程的单位还不多。与会专家认为,需要就生物物理化学课程这一主题开展进一步的研讨,在课程的目的与内容等方面给出统一的框架,以促进生物物理化学课程的普及与发展。

 
 
 
附:参会专家名单(共24人)
谢晓亮(北京大学Biopic/哈佛大学)
赵新生(北京大学化学学院)
来鲁华(北京大学化学学院)
杨俊林(国家自然科学基金委员会化学部三处)
蒋华良(上海药物所)
尉志武(清华大学化学系)
王树(中科院化学所)
刘扬中(中国科技大学化学系)
王申林(北京大学化学学院)
杨立江(北京大学化学学院)
翁羽翔(中科院物理所)
郝京诚(山东大学化学院)
刘扬(中科院化学所)
王宏达(中科院长春应化所)
王琛(国家纳米中心)
田长麟(中国科技大学化学所)
李国辉(中科院大连化物所)
张增辉(华东师范大学化学系)
刘冬生(清华大学化学系)
王江云(中科院生物物理所)
高毅勤(北京大学化学学院)
黄岩谊(北京大学工学院)
刘莹(北京大学化学学院)
刘志荣(北京大学化学学院)