美国伊利诺伊大学香槟分校LU Yi教授来访我院并做学术报告

2016年8月5日，应我院吴云东院士邀请，来自美国伊利诺伊大学香槟分校 (University of Illinois at Urbana Champaign)化学系的LU Yi教授来访我院，与我院师生亲切交流，并且于中午与部分师生在煮意坊餐厅共进午餐。下午2时许，在我院E104报告厅做了题为“Design and Selection of Metalloenzymes and their Applications as Biocatalysts in Alternative Energies, and as Biosensors in Environmental Monitorina”的精彩报告。

LU Yi教授首先介绍了自己的研究背景，指出自己的研究主要包括两大部分：生物催化以及生物传感器。他向大家重点阐释了金属酶(metalloenzyme)、生物催化的相关概念以及它们在改善当今世界能源危机上的重要意义。随后又向大家介绍了特异性传感器的基本概念以及其在环境监测、食品安全、医疗检测成像以及靶向药物传递系统方面的优势和应用。但是截至目前，已经上市的探测传感器非常少，尤其是针对小分子靶体或者生物标记物。

在讲座的第一部分，LU Yi教授用实例讲解了其课题组制备多种功能性金属酶的方法，其中的典型的是利用金属氧化物CcO以及简单的天然蛋白质(如：肌红蛋白)的相互结合来制备复杂的功能性金属酶。而在这样的金属酶中，金属中心附近的蛋白质环境呈现异相状态，而合理控制这种金属酶复合物中的非共价键作用（尤其是针对水相以及相关联的氢键网络体系）则是一大挑战，将会对今后的功能性金属酶制备具有重要作用。虽然普通的化学催化也可以实现氢气和氧气制备水的过程，可是这一过程非常慢，效率很低。而生物催化的速度就快很多。但是缺点是，生物催化很贵，而且稳定性不够。所以陆教授指出，今后的发展方向是化学催化和生物催化的统一和结合。

在讲座的第二部分，陆教授指出小分子的痕量检测以及定量具有重要意义。而陆艺教授课题组的生物传感器则是传感-成像-药物传递三位一体的整体。首先研发高灵敏度传感器探测毒物小分子等的分布和浓度，随后利用成像手段研究人体体内的毒物小分子的分布以及机理，最后研发特异性以及靶向性的药物。这样就需要能够特定性药物释放的技术，比如根据不同人的体质，和体内毒素不同的量，来有选择的释放药物（budget release）到靶标组织。DNA适体（DNA Aptamer）就是其中的一种。它可以特定性的结合到某种细胞分子上，从而将药物导向特定细胞释放。而陆教授课题组还研发了环境重金属检测器以及体内灵敏葡萄糖检测仪等。而部分技术已经申请了专利，并且由相应科技公司加以生产和推广，预计未来将会有广阔的利用前景。最后，师生们针对陆老师的报告提出了相应的问题，陆老师给予了精彩的回答，现场讨论热烈，大家受益匪浅。而陆老师广博的学识、严谨的科研态度以及优秀的科研工作给大家带来了很多启发。

陆艺 (LU Yi)教授, 1986年毕业于北京大学化学系本科，1992年获得UCLA（美国加州大学洛杉矶分校）博士学位，随后1992-1994年在加州理工学院化学系Harry B. Gray教授实验室进行博士后研究工作。陆教授于1994年进入伊利诺伊大学香槟分校独立研究，现任美国伊利诺伊州大学香槟分校（UIUC）全职教授。目前研究领域涉及生物无机化学及其在生物医学工程、环境工程、化学工程等方面的应用，在金属蛋白的设计与工程、酶催化工程、DNA和RNA的结构和活性等方面开展了深入研究，并将相关研究成果应用于生物传感器、环境工程等领域，取得了卓有成效的成果。他曾获得多项荣誉，包括美国国家科学基金会特殊创造力奖(Special Creativity Award）, 美国科学进步协会Fellow奖(AAAS Fellow)，霍华德休斯医学研究所教授(HHMI Professor)奖等。陆教授发表过大约290余 篇科研论文，包括英囯《自然》杂志, 美国 PNAS, JACS杂志等, 同时也获得了多项教学荣誉，美国《科学》杂志曾发表文章讨论他在激发学生对科学的兴趣方面的大胆尝试。他还是十几项专利的拥有者，和一个科技公司（www.ANDalyze.com）的创始人。