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省基金二十周年专题: 湖南理工学院唐课文:我与科学基金

湖南省科学技术厅门户网站 发布时间: 2013-12-27 00:00 【字体:
 

 湖南省自然科学基金创立20年以来,为我省科学研究的进步起到了强大的推进作用。对于促进我省科研人才培养机制的改革和长远发展,保证基础研究队伍的源头供给起到了不可替代的作用。是进一步发展和完善我省的自然科学资助机制、推动我省基础研究可持续发展的前头阵地。我作为一名一线科研工作者,欣逢省自科基金的大发展阶段,回顾个人科研工作的经历,处处能感受到省自科基金对科研工作者个人成长和科研单位研究水平提升的关键作用。

    我于2003年从中南大学博士毕业后进入湖南理工学院从事教学科研工作,虽然有满腔热忱投入到科研工作,但理工科的科研工作总离不开昂贵的物质和能源消耗,这对于当时的我来说是一项沉重的经济压力。获得科研基金的支持是刚走上科研工作道路的我唯一的选择,我选择申请湖南省自然科学基金的科研项目。正是在这个关键时刻,省自科基金给了我最重要的支持。由我主持的项目“支载液膜双有机相萃取分离对映体的研究”获2004年度湖南省自然科学基金面上项目资助。基金的支持使我能全心投入科研工作,经过本人的努力,项目取得了不错的研究成果,转为重点项目资助。

省自科基金的资助不仅解决我科研工作的资金问题,更让我增强了从事科研的信心和决心,也使我对个人科研成长有了更深远的认识。以省自科基金项目的研究工作为基础,我申报了2005年度国家自然科学基金项目“分子识别中空纤维膜分步萃取分离天然酯型儿茶素的研究”并顺利获得资助。这一项目的取得填补了所在单位的空白,大大提振了我攀登科研高峰的信心。

    省自科基金的资助让我度过了个人科研发展道路上最艰难的阶段,科研工作渐渐步入平稳发展阶段。随着工作经验的积累和对研究领域思考的不断深化,我开始思考如何将现有工作突破性发展。这一次省自科基金又给予了我重要的支持,2008年,我第二次获省自然科学基金面上项目的资助。

    在国家自科项目、省自科项目资助下,我和团队不懈努力,终于取得科研工作的重大突破。2007年和2009年,我的科研工作两度获得国家自然科学基金面上项目资助。

     研究成果在化工学科国际权威期刊Chemical Engineering ScienceEngineering Journal及手性科学和分离科学与技术重要期刊Tetrahedron: AsymmetrySeparation and Purification Technology等发表SCI论文10余篇。

其中特别突出的是课题组2009年发表在Chemical Engineering Science 上的成果,论文题目:“Enantioselective separation of R,S-phenylsuccinic acid by biphasic recognition chiral extraction”目前已被AIChE JournalChemical Engineering ScienceOrganic & Biomolecular ChemistryJournal of Chromatography A等著名期刊上的论文引用38次。其中包括荷兰Groningen大学教授荷兰皇家艺术与科学学院副主席(Vice President of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences) Ben L. Feringa领导的团队的引用。他们在最近发表在皇家化学会期刊Organic& Biomolecular Chemistry的手性萃取研究综述中,引用并高度评价了我们在双相识别手性萃取方面所做的工作,认为我们的工作为提高手性萃取分离因子提供了一种重要的方法。Feringa团队是世界手性萃取研究领域的著名研究团队,能被他们引用说明我们的研究成果达到了较高的水平,在国际科学界都已经具有一定的影响力。由于本论文的重要影响力,本人成为Chemical Engineering Science期刊的the Most Cited Authors之一。编辑部特意发来贺信并赠送纪念品和证书。这是对本论文质量的高度肯定,也是对我及我的团队所作工作的重要鼓励。

双相(W/O)识别手性萃取的研究成果还申请了多相国家发明专利,并获2009年度湖南省自然科学三等奖(本人排名第一),培养硕士研究生多名。在接连完成了两项国家自科项目后,我认真总结了个人科研工作的经验。这其中有一个重要的因素:能在手性萃取方面的研究工作不断取得突破,离不开国家自然科学基金给予的强大支持,更不可缺少在项目培育阶段,湖南省自然科学基金项目给予的帮扶。

有了包括国家自然科学基金项目成果在内的一系列成果带给我的信心,我对自己的科研工作提出了更高的要求。2008年我重新整合自己的科研团队,开始申报教育部新世纪优秀人才支持计划。以双相(O/W)识别手性萃取对映体研究工作的深化和应用;包合反应萃取分离技术研究;手性萃取分离对映体动力学研究及降硫FCC助剂研究为主要研究内容。力争实现现有研究工作的突破和新研究领域的拓展,并培育一系列服务地方经济的横向科研项目。项目顺利获的资助,于2012年结题并取得“优秀”。

项目在手性分离和降硫FCC助剂领域开展了深入的研究,并拓展了相关研究内容,取得了重要成果。将双相(W/O)识别手性萃技术研究继续推进又发表了多篇重要研究论文。提出了水溶性β-环糊精包合反应萃取分离对映体新技术,发表SCI论文多篇。研制了高性能的降硫FCC助剂。该助剂具有较强的降硫性能,在硫含量降低20%以上的同时,助剂具有转化率提高、重油下降、汽油辛烷值不降低的使用性能,近三年来实现产值上亿,直接经济效益4000多万元,创税1200多万元。

在省自然科学基金项目和教育部新世纪优秀人才支持计划的支持下,我尝试了β-环糊精包合反应萃取技术的前期研究。这一工作在2009年获得国家自然科学基金项目“包合反应萃取分离芳香酸对映体及动力学研究”的资助。项目针对疏水性药物对映体的萃取分离的难题。提出以水溶性β-环糊精为萃取剂的包合反应手性萃取技术。利用了水溶性β-环糊精外亲水、内疏水的特殊结构。与疏水性对映体或者具有疏水性基团的客体分子发生手性选择性包合作用。解决了疏水性药物对映体难以用手性萃取进行分离这一难题,具有广阔的应用前景。研究成果在,Aiche Journal、,Chemical Engineering ScienceIndustrial & Engineering Chemistry等化工学科国际权威期刊发表SCI论文20余篇,申请国家发明专利2项。培养了硕士研究生7名,其中我指导的一名2010届硕士研究生论文获2012年湖南省优秀硕士论文。

科研工作的不断突破和重要研究成果的取得,让我决心向一流的科研人才和科研团队看齐。在我不断追求进步的时候,省自科基金再次给了我重要的支持。2009年我获湖南省自然科学杰出青年基金项目资助。这鼓舞我将包合反应萃取及动力学研究的工作推进到国内甚至国际一流的水平。经过3年多的努力,项目在机理研究及反应萃取模型、热力学和动力学研究相结合等方面取得重大突破。在项目资助下发表发表SCI论文20篇,其中在AIChE Journal国际化工学科顶级杂志发表论文多篇,申报国家发明专利4项。研究成果创新性强,得到国内外同行专家的高度评价,并被广泛引用。培养硕士研究生6名。

本人及团队成员在省杰青项目支持下新增国家自然科学基金项目4项,省自科基金重点项目1项,其他项目多项。其中本人2011年取得的国家自然科学基金项目“手性BINAP金属配合物反应萃取分离α-氨基酸对映体研究”,已取得重要进展。完成了金属配合物反应萃取机理研究及反应萃取模型建立;制备了一系列BINAP金属配合物萃取剂。经中心离子优化,采用六氟磷酸四乙腈铜(I)为中心金属离子供体,制备了BINAP-Cu金属配合物萃取剂。与文献相比,这种萃取剂不仅萃取性能高而且采用价格低廉的铜(I)取代价格昂贵的钯作为中心离子,优势非常明显。项目组建立新的计算方法,提出了萃取法测定萃取剂与对映体的络合稳定常数的新方法。从所测定的一系列稳定常数可知,BINAP-金属配合物萃取剂对氨基酸对映体的选择能力极强,本质分离因子一般在2.0以上,部分达到5以上,远高于一般文献报道。以BINAP金属配合物为萃取剂进行了苯甘氨酸、苯丙氨酸、苯基丁氨酸等对映体的反应萃取研究。已在Industrial & Engineering Chemistry Research、,Separation Science and TechnologyProcess Biochemistry等重要期刊发表论文6篇,申请国家发明专利2项。

在省杰青项目资助下,项目组成员2011年取得国家自然科学基金项目“基于离心萃取器逆流分级手性萃取芳香算对映体的研究”的资助,目前该项目已取得一系列重要进展。

目前,国内外对手性物质的萃取分离研究比较多,大多数研究者主要对如何制备选择性高的手性萃取剂,以及如何改变操作参数来提高选择性进行了研究,然而,对构建多级萃取体系实现对映体完全分离,并结合实验和数学模型来预测及优化萃取效果的研究很少。项目在这些方面取得了重要突破,为芳香酸对映体的分离以及萃取设备的设计、放大和过程强化提供科学依据。研究成果已在AIChE JournalIndustrial & Engineering Chemistry Research等化工学科权威期刊发表论文多篇。

回首过去,湖南省自然科学基金在支持科研人才成长、培育科研项目、推进科研进步的过程中实现自己的辉煌成就。展望未来,湖南省自然科学基金将进一步成为我省科技发展,经济社会进步的重要动力。

 

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