刘元方

刘元方院士
刘元方院士
  刘元方,核化学与放射化学家,1931年2月1日生于上海,籍贯浙江镇海。1952年毕业于燕京大学化学系。北京大学教授。曾任国际纯粹和应用化学联合会放射化学与核技术委员会主席。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。 20世纪50年代开展了热原子化学研究。领导建成了每分钟5万转的雏型六氟化铀气体高速离心机。1980-1981年在美国加州大学劳伦斯伯克利实验室从核反应直接制得锫-251,解决了从几十种元素中快速分离出纯锫的难题,精确测量了锫-251的衰变性质,发现了两条新g射线,重制了新纲图。建立了从核燃料后处理废液中提取铑和钯的新萃取流程成功地研究从金川贵金属精矿中分离和提纯铑和铱。开展了抗单克隆抗体的放射性标记化学的研究,用于癌症的放射免疫定位诊断,其中铟-111标记的比活度达国际先进水平。1994-1998年,用加速器质谱法测定了尼古丁和DNA组蛋白的加合,揭示了尼古丁是潜在的致癌物。当前主要研究方向有:(1)加速器质谱法在生物医学领域的应用(2)富勒烯和碳纳米管的化学功能团化和标记,用于医学和毒理学研究。

人物简介

  刘元方,男,1931年2月生,汉族,中共党员,浙江省镇海人。1952年毕业于北京燕京大学。1952年起在北京大学任教。1980-1981在美国Lawerance Berkeley国家实验室进修,师从诺贝尔奖获得者G. T. Seaborg教授。1987-1988作为访问教授在瑞士Paul Scherrer研究所工作。1991年当选为中国科学院化学部院士。现为北京大学化学与分子工程学院教授(1983年)。
刘元方院士
   刘元方院士
  刘元方40年来在核化学与放射化学领域作过许多开拓性和创造性的工作。在创立和建设我国第一个放射化学专业的教育事业中作出了贡献。例如1960年领导建成了我国第一台5万转/分的浓集235U的雏型气体离心机;利用超铀元素重离子核反应首次直接制得251Bk,解决了从几十种元素中快速分离纯Bk的难题,重制了251Bk的衰变纲图等;1994年以来,在生物-加速器质谱学研究中作出了优良成果,研究了尼古丁、MTBE、丙烯酰胺等分子的基因毒性;2001年以来,积极从事纳米材料的生物效应研究。在Phys. Rev. C, Nucl. Phys. A, Nature Nanotechnology, Radiocarbon, Carbon等杂志上发表论文约160篇,著有《放射化学》(科学出版社,1988)、《核化学与放射化学》(北京大学出版社,2007)等书四种。1986年获得国家教委科技进步一等奖。
  现兼任上海大学纳米化学与生物学研究所所长,国防科工委高放射性废物处置专家组副组长等职,国际《放射化学学报》顾问编委。曾任中国核化学与放射化学学会理事长, 国际化学联合会(IUPAC)放射化学和核技术委员会主席,中国科学院化学学部副主任。

学术经历

  1948-1952 本科,燕京大学化学系
刘元方院士在书房
        刘元方院士在书房
  1952-1984 讲师,副教授,北京大学技术物理系
  1980-1981访问学者,美国Lawrence Berkeley国家实验室核科学部
  1984- 教授,北京大学技术物理系和化学与分子工程学院
  1987-1988访问教授,瑞士 Paul Scherrer 研究所
  1991- 中国科学院院士
  1992-2004副主任,中国科学院化学学部
  1993-1995 主席,国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)放射化学与和技术委员会
  2002- 教授,北京大学化学与分子工程学院化学生物学系
  2006- 教授,上海大学纳米化学与生物学研究所所长

研究兴趣

  纳米化学和纳米生物学
  富勒烯、碳纳米管等碳纳米材料的化学修饰、生物分布和毒性;
  富勒烯和碳纳米管在生物医学领域的应用,例如肿瘤靶向、免疫调节和生物传感器等。

学术成就

  刘元方研究的面比较广,在热原子化学、重离子核化学、裂变产物、核素迁移、核药物化学以及生物微量元素等领域均有研究。刘元方的学术思想活跃,治学态度严谨,他对研究生的要求也很严格。
刘元方在实验室
刘元方在实验室
  刘元方的学术成就是多方面的,主要贡献有:他是我国开创热原子化学(1955 年)和核反应化学(1960 年)研究的第一人。1959—1961 年,在他的具体领导下,经过工人和技术人员的艰苦努力,在我国首次研制成功了分离铀同位素的初级超速离心机,为我国国防科学尖端科研做出了贡献。
  1981 年他在重离子核化学研究中,首次从核反应中直接制得251Bk,解决了从几十种元素中快速分离出超纯锫(Bk)元素的难题,精确测量了251Bk的衰变性质,发现了两条γ射线,重制了新的衰变网图。1983—1986 年,他系统地研究了54 种化学元素对生物单细胞模型的营养和毒性,并提出了“存在着一类有营养但非必需的生命元素”的新概念,这些工作受到国际同行们的很大关注。
  1984—1985 年,他建立了从模拟核后处理废液中提取贵金属铑和钯以及锝的先进流程方案。此流程优于国际上已有方案。1983—1986 年参加从金川贵金属铑、铱精矿中提取高纯铑和铱的研究项目,此项目成果获国家教委科技进步一等奖。
     近年来,他在我国开创了用多种金属放射性核素标记单克隆抗体的研究,首次用加速器制得了超纯度的-111 和高比放射性活度的单克隆抗体。并与有关医院合作,用此标记物首次获得了动物与人的结肠癌的显像照片,对发展我国的癌疝诊断技术做出了新贡献。
     1984—1987 年,他经过4 年努力,在国际上首次从生物体内分离出含稀土离子的蛋白质分子,并测定了分子量、结合常数、结合点参数等,是一项优秀的成果。

现任学术性职务

  1991- 中国科学院院士
  2002- 亚太地区放射化学会议国际委员会副主席,
  2006- 中国高放核废物处置专家委员会副主任,
  2006- 上海大学纳米化学与生物学研究所所长
  2008- 英国皇家化学会会士

近期代表性论文

  1.Wang HF, Liu YF*, Zhao YL* et al., Biodistribution of carbon single-wall nanotubes in mice. J. Nanosci. Nanotech. 4, 1019-1024 (2004).
  2.Liu YF, Wang HF, Nanotechnology tackles tumours, Nature Nanotechnology 2, 20-21 (2007).
  3.Deng XY, Jia G., Wang HF*, Liu YF* et al., Translocation and fate of multi-walled carbon nanotubes, Carbon 45, 1419-1424 (2007).
  4.Wang J, Sun RH, Wang HF*, Liu YF* et al., Multi-walled carbon nanotubes do not impair immune functions of dendritic cells. Carbon 47, 1752-1760 (2009).
  5.Cao AN*, Liu Z, Wang SF*, Liu YF* et al., A facile one-step method to produce graphene-CdS quantum dot nanocomposites as promising optoelectronic materials, Advanced Materials 22, 103-106 (2010).
  6.Liu XY, Ren XF, Deng XY, Jiao Z*, Liu YF*, Wen TQ* et al., A protein interaction network for the analysis of the differentiation of neural stem cells in response to titanium dioxide nanoparticles, Biomaterials 31, 3063-3070 (2010).

人物品读

  有一个词叫做“执著”,有一股劲儿叫“坚韧”,新中国培养出的第一代放射化学家刘元方就是以这样的执著和坚韧,培育了一批又一批人才,赢得了桃李遍天下的芬芳!
刘元方文集
  刘元方文集
  他今年已经73岁了,他的长子在美国工作,有个聪明的孙子获美国总统的优秀学习奖,他应该享受天伦之乐,但努力工作已经成为一种习惯。
  他总是能跟上世界最新的科技发展。最近,外国科学家刚刚提出,纳米材料也可能是一种对人体有害的环境污染。而他和助手已经在国际上第一次报道出碳纳米管在小鼠体内的影响,这对证明碳纳米材料的毒性提供了基础性的依据。
  他在北大任教已经50余年,现在还在带学生,他说科研和教育是不能分割的。“他关怀学生的成长,很谦和风趣,喜欢跟大家开玩笑。”他的学生如是说。
  他就是刘元方,北京大学教授,中国科学院院士,新中国培养的第一代放射化学家。在接受记者采访时,这位头发花白,脸色红润的老专家却非常认真地说:“我没做出什么成就,只是一辈子就没偷过懒。”
与“核”打交道的人
  未见刘教授,就被他的专业吓住了。印象中,“放射化学(核化学)”,那可是一种异常危险的东西,随时随地会对人体造成可怕的伤害。在一般人心中,一位专门研究它的老科学家会怎样地神秘而严肃呢?
  “放射性有一个强度和量的问题,我们对它有严格的限制。就像很多有营养的东西吃多了,也是有毒的,水太喝多了也不行啊!再说还有严格的防护条件,安全是有保障的。”刘教授乐呵呵地聊开了。
  在他的眼里,“核”是保护我们安全的一种工具,“放射化学有很大用处,国防建设上用它进一步改造我们的核武器,继续建造核潜艇;核医学也被广泛应用,现在每个医院几乎都有同位素科、放射科,癌症的放射性药物治疗都要用到它。”
  原来,只要正确运用“核”的力量,大可以保护国家,小可以制服“癌魔”,而这两方面,刘教授都极有建树。他早在1960年领导建成了我国第一台5万转/分的浓集铀235的雏形气体离心机,完成了一项了不起的成就。
  世界上因为吸烟患上癌症的人非常多,但以前的科学家一直认为,尼古丁是吸烟上瘾的主要因子,而本身并不致癌。1993年以后,刘教授与同事们通过实验,证明尼古丁具有基因毒性,提出了尼古丁也是一种潜在致癌物质的新论点,这下可定了尼古丁的“罪状”,为保护无数吸烟者的生命安全立了一大功。
  刘元方从小在教会学校受到了很深的美国式教育。但他也跟当时很多青年一样倾向于进步。当他来到燕京大学,在北京落下了脚后,就参加了很多党领导的活动。他1951年入党,还担任过很多学生工作,不少经历现在回想起来仍然历历在目。“您知道您的学生说您有大家风范吗?”谈及学生对他的评价,他一下子笑了:“领导十几个人谈得上什么大家?做个班长就不错了!跟助手在工作上意见不统一时,我也会有小脾气,但说过就过了。”风趣坦诚的他说自己只不过没什么野心,老老实实做人,做一个诚实的人,这就行了。
出色英语为他赢得第二春
  在与记者交谈过程中,一时找不到合适的中文表达时,刘教授就会用几句英文代替,足见他对其掌握之娴熟。因为,英语不仅是他的工具,也是他的爱好。
  70年代,美国派了第一个高级科学家代表团到中国。其中的诺贝尔奖金获得者西博格要作报告,却苦于找不到翻译。老科学家钱三强一个电话打过来了:“你英文不错,又熟悉西博格研究的领域,能不能试试?”
  刘教授的英文可是名不虚传!从上海转学到燕京大学时,他的英文考试成绩竟让老师怀疑,他是不是提前知道题目了?在确认刘元方扎实的英语功底后,老师惊喜地说:“你现在就可以直接到西语系学习了!”刘元方头一偏:“我是来学化学的,不是来读西语的。”
  至今,刘教授的英语仍有用武之地,不少学生、年轻教授发表英文论文都请他把关,从语法、标点符号到空格,他都一丝不苟。
  他过去很喜欢唱那些经典的老英文歌:“这对学习英语很有好处的啊!现在不少年轻人学英语就是记单词,这怎么能记得住呢?”看来,刘教授对学英语可是自有一番体会啊。
风浪过后静看人生
  对于人生,他从大风大浪中走过来,如今可以说是“七十而从心所欲,不逾矩”。
  “今晚9点还有中国队比赛呢!”别看他谈起工作一脸严肃,可一说起足球,这位曾经是足球校队教练的老教授,跟千千万万球迷一样,依然热情洋溢但又有点无奈地笑言:“中国足球那么破,但还是要看。”
  谁能想到,他这个足球教练,居然是在“文革”中当上的。
  那时,他每天要劳动十多个小时,种菜、挑水、挖沟、修路,吃得又少,这对于从小生活条件较优越的刘元方来说确实是个很大磨练,可他还能笑说:“我过去是四体不勤,五谷不分,参加革命后学的也都是书本知识,学习那么多劳动技术是很有好的。”面对黑暗,有的好朋友受不了,自杀了,刘元方却并没有灰心丧气,和知心朋友一起干活时,他总笑着安慰他们:“这是党在犯错误啊,历史会纠正过来的。”后来,他被分到了北大在陕南的汉中分校,做了管技术的基建处副处长。在这样的条件下,他依然乐观自信,有空就给老师们教英语,还组织学生和年轻工人成立了足球队,自己担当教练的工作。苦中作乐,是他克服困境的方式之一。
  到现在,刘老还是喜欢运动:“过去年轻时喜欢游泳,能游1000米呢,今年去游过一次,不大习惯了,但现在每天晚饭后还要坚持走50分钟。”虽然有糖尿病,但一如既往地,他活得乐观而积极。
  对于当今虚华浮躁、急功近利、忙于发表文章的科研环境和风气,他感叹:“中国渴望有诺贝尔奖,实际的做法却与诺贝尔奖背道而驰。做学问需要潜心于默默无闻。很多诺贝尔奖都是花了十几年工夫在实验室里埋头苦干出来的。”对于自己的学生,他真心希望戒除浮躁心态:“业精于勤荒于嬉;莫等闲,白了少年头!”
  未“等闲”的刘教授如今也已白了少年头了,但他依旧兢兢业业,不“等闲”,明年10月,他还将要担任亚太地区国际放射化学会指导委员会主席。
  “其实我现在已经silent了。”刘老饱经沧桑的脸上有着一种风雨过后的平和,自称生活平淡的他其实就如他办公室外的那株大树,宁静而又致远,平和却不乏力量。