自然界中存在一类鲜为人知却作用非凡的化合物——卟啉。
它赋予血液鲜红的色泽,使树叶呈现翠绿,是连接无机与有机碳的关键枢纽,掌管着光合作用与氧气输送等生命代谢过程。
这类被誉为"生命色素"的分子,正逐步从基础科学研究向能源、健康、安全等应用领域拓展,其潜能有待进一步开掘。
佘远斌对卟啉的研究始于三十年前。
他以"解码者"的视角出发,致力于破译这类分子的内在机制,并将研究成果"写在中国大地上"。
在他看来,卟啉在动物体内主要作为血红素,协助在温和条件下分解食物、合成人体必需物质;在植物体内,则在阳光作用下将二氧化碳和水转化为碳水化合物。
正是这种源于生命、服务于生命的独特属性,激发了他进行人工设计与合成的科研梦想。
经过多年积累,佘远斌团队已报道了世界上种类最多、合成收率领先的卟啉化合物库,实现了对这类分子的高效编码与编程。
团队可根据实际需要设计专门的卟啉基化合物,制造出自然界不存在但具备天然卟啉特性的新型分子。
这一成就使中国的卟啉研究达到了世界领先水平。
在人工光合领域,佘远斌团队取得了令人瞩目的突破。
植物经过数亿年进化,仅需水和二氧化碳在阳光下即可合成碳水化合物。
受此启发,团队创新性地构建了金属卟啉串联催化体系,率先实现了在太阳光照和温和条件下,将二氧化碳和水一步直接转化为乙烯的目标。
这一技术具有重大现实意义。
我国年均乙烯需求量约为7500万吨,若采用该技术生产,仅此一项便可年消耗约1.5亿吨二氧化碳,对我国提前实现"双碳"目标具有战略价值。
在食品安全领域,佘远斌的研究针对当前有害物质"检不出、检不准、检不快"的突出问题。
他发现卟啉能与食品中的重金属、农药残留等有害物质形成结合物,实现精准检测和有效去除。
由于卟啉成分源自人体,具有良好的生物相容性,不会产生免疫排异反应,是进行食品安全检测的理想材料。
团队利用纳米卟啉等材料构建的高灵敏传感器,不仅能检测有害物质,还可用于产品溯源。
通过识别产品中的微观真实性标志物,可有效区分真伪产品。
在传统文化创新发展方面,佘远斌团队凭借先进的提取分离技术,将茶叶中的有益成分提纯后融入酒类产品中,开发出具有安全养生功效的茶酒产品。
这一创新融合既丰富了产品文化内涵,也是对中国文化产业转型升级的积极探索,为传统文化的传承与发展注入了新的活力。
在推广科学知识方面,佘远斌特别澄清了关于饮酒的一个常见误区。
他指出用浓茶解酒实际上存在健康隐患——浓茶中的单宁与酒精结合可能对心脏造成风险,特别是对心律不齐的人群可能引发严重后果。
他建议饮酒后最好用蜂蜜水解酒,这样更加安全有效。
从自然界的“生命色素”出发,走向绿色低碳与民生安全的现实需求,卟啉研究所折射的是我国科技创新服务国家战略的路径选择:以基础研究夯实原创能力,以工程化思维打通应用链条,以协同机制提升转化效率。
面向未来,能否把更多“从0到1”的突破转化为“从1到N”的产业能力,既考验科研的深度,也考验制度供给与产业生态的成熟度。
以问题为牵引、以应用为导向,科技创新才能在高质量发展中释放更持久的动力。