【学院发展篇】加强学科建设，打造一流实验平台

【编者按】近期，北京理工大学将迎来第十四次党代会，在学校全面推进综合改革和制定“十三五”规划大背景下，为全面贯彻党的十八大、十八届三中、四中全会和习近平总书记系列重要讲话精神，加快“争创一流”步伐，党委宣传部推出“发展巡礼”专栏，展示学校、学院自十三次党代会以来取得的各项成绩。
　
　　2011年11月1日早5点58分07秒，满载国人希望的神舟八号宇宙飞船成功发射，并于3日凌晨与天宫一号完美对接，这是我国载人航天工程的又一具有里程碑意义的重大突破。

　　在神州八号飞船上众多载荷中有一项科学装置载荷——“微流控芯片基因扩增装置”，这是由北京理工大学作为总体牵头单位设计制造的，是北理工实验装置首次作为载荷伴随飞船遨游太空，同时也实现了中国微流控芯片太空应用技术领域“零”的突破，也是中国首次在空间环境下开展基因实验，并实现在轨检测。 

　　这次任务的完成，充分发挥了生命学院在学科交叉方面的优势，以空间生物与医学工程创新团队为核心，组成多学科背景的高效工作团队，突破微流控芯片技术、极端条件PCR扩增技术等多方面的技术瓶颈，最终成功研制“微流控芯片基因扩增装置”，并通过苛刻的航天产品测试与考核的全部环节，实现了神舟八号宇宙飞船成功搭载。飞船返回后，学院对搭载装置进行成功回收，并展开相关实验检测，发现了一些新现象，获得了与空间生物学效应有关的稀有基因，实验数据结果对于我国航天领域的发展具有重大意义。

　　按照学校十三次党代会以来“强地 扬信 拓天”的特色发展路径，生命学院在航天领域能够形成突破，得益于学院近年来结合学科特点，不断加大科研平台建设力度，该项目的承担者就是学院重点建设的北京市重点实验室——北京市生物分离分析重点实验室，该平台在学院党委和空间所党支部的大力保障下，已经成为学校在生命科学领域最具代表性的实验平台，并在学科建设、科学研究和人才培养方面发挥着举足轻重的作用。
 

空间生物特色，服务载人航天

   　 北京理工大学生物分离分析实验室始建于2002年，2006年被批准成为北京市中关村高科技园区开放实验室。在“985”、“211”工程项目支持下，通过整合现有设备资源，依托学校的人才技术优势和企业的专业化实验室管理经验，建设成为了一个科学研究与学生创新实践相结合的共享实验室服务平台，拥有的生物分离分析科研平台的仪器装备达到国内外先进水平。其特色优势是以“生物分离分析关键技术”为核心基础，发展其在生物计量、生物医药、航天医学工程等领域的应用，致力于发展具有半工业化制备能力的分离技术，促进技术的产业化转化。

　　通过多年的建设凝练研究方向，实验室形成四个鲜明特色的研究方向：（1）生物分离分析新技术研究，重点研究高效高通量分离的理论和方法、新分离介质、以及高灵敏度低功耗的检测技术等。（2）蛋白质生物计量标物与溯源传递关键技术研究，围绕生物计量的发展与需求，重点研究蛋白质分离纯化技术、蛋白质标准物质制备和定值、蛋白质定量测定标准方法、以及蛋白质计量溯源体系等。（3）植物药物活性成分（部位）分离制备与新药研发，以傣药特色药物研究为重点，开展以发现一类新药先导化合物为目的的活性成分分离制备技术、五类新药活性部位工艺、质量控制标准、以及药理药效研究等。（4）航天医学监测技术与生物分析技术，围绕载人航天和空间科学的需求，重点研究空间生物舱、航天员生理生化指标监测、空间生命信息探测、空间生物分析技术与仪器、以及以蛋白质高效表达体系研究为特色的空间蛋白质表达与制备技术等。
 

　　近几年，实验室围绕国家载人航天重大科技工程需求，建设空间环境生物学效应研究基础平台以及空间生命信息探测关键技术研发平台，力争成为我国空间生物与航天医学研究的重要基地。

　　2012年成功申请国家重大科学仪器专项《空间多指标生物分析仪器的开发与应用》，总经费5444万元。项目的目标设备空间多指标分析仪器创新性地将空间生物分析设备进行高度集成，其空间细胞培养、空间样品预处理、空间核酸检测、空间蛋白检测、空间毛细管及质谱检测等功能，可用于空间生命科学、航天医学等的研究，将为我国载人航天工程、空间站、深空探测的发展产生巨大的推动作用。目前本项目已经攻克了空间环境微流控芯片细胞共培养、生物大分子分离富集检测、微型生物质谱模块等关键技术，研制出空间基因扩增仪、微型质谱仪等生物分析仪器。

　　值得一提的是，在空间生物学效应方面，专门针对宇航员的学习与记忆、空间狭小环境下生理与心理情绪研究单元，开展了空间环境的地面模拟（如微重力、空间辐射、狭小空间噪音等），利用差异蛋白质组学为研究手段，进行神经、免疫系统的生物效应及其相互作用研究。其重点在于研究神经细胞在适应极端环境中的应激反应对免疫细胞功能的影响，揭示出空间环境导致神经免疫系统功能失调或损伤的可能分子机制，从而找到神经免疫相互作用的关键蛋白分子，以期获得一系列能够表征宇航员身体健康状况的生物标志物，为保障长期空间飞行的宇航员健康提供神经和免疫效应方面的理论依据。
 

作为科研支撑和科普基地，与企业协同创新

　　在学校的积极推进和学院行政的大力支持下，实验室引进仪器设备160台套，现有设备总价值共3668万元的Agilent 2D-HPLC MS（TOF）二维高效液相色谱飞行时间质谱联用仪、冷冻超速离心机、生物芯片测定仪、细胞显微注射仪、旋转细胞培养系统、荧光定量扩增仪等大中型仪器，并配备了超净间、恒温冷库、高性能电磁屏蔽实验室等配套设施。
 
　　生物分离分析实验室作为国家计量诚信单位，于2012年加入北京市材料分析测试服务联盟，成为成员单位。作为中关村开放实验室，本平台为中关村园区中小企业以及国家重大项目成果落地首都提供了重要的测试和技术服务。

　　在植物药物活性成分（部位）分离制备与新药研发方面，与北京理工亘元医药技术开发中心有限公司、西双版纳州民族医药研究所、西双版纳雨林制药有限责任公司合作，主要从事中药新药、化药新药、保健食品、新型医疗器械的开发和相关技术服务，具有多年的产品研发经验和成熟的项目管理模式。现拥有化学药物研究室、中药天然药物研究室、分析测试中心、药理毒理研究室、保健食品研究室、傣药研究室、医疗器械研究室、中试研究中心等多个研究平台。

　　在生物分析仪器系统及关键技术开发方面，具有仿制药研发能力和经验。与中国计量科学研究院、北京普析通用仪器有限责任公司等单位合作，自主开发研制空间生物质谱技术；与哈尔滨工程大学、中国航天员科研训练中心、西安交通大学、大连化学物理研究所、中国科学院空间科学与应用研究中心等单位合作，自主开发研制空间芯片分析系统；与浙江大学、中国科学院上海技术物理研究所等单位合作，自主开发研制空间细胞电转移分析仪器；与中国化工集团合作，开发化工环境监测设备以及化工产品成分监测等技术。
 

加强基层党建， 助力科研发展

　　空间所党支部充分发挥战斗堡垒作用，积极组织党员骨干，定期研究实验室建设，及时做好党员群众的思想政治工作。实验室党员充分发挥着模范带头作用，以邓玉林院长、李勤副院长带头的领导层，组织攻关，出谋划策，甘于奉献，潜移默化的影响并带领着整个团队在科研道路上不断进取，在推进实验室的重大进程中始终成为坚强的领导核心。像李晓琼、耿利娜这样年轻的教师党员主动承担起项目中的重点和难点工作，尤其是李晓琼老师经常出差在外，节假日也不休息，过年期间也会在实验室里埋头苦干，刻骨钻研。不仅仅是这两位教师，实验室集体成员都发挥着这种默默奉献的科研精神，他们加班加点，攻克难题，从而保证了项目的进度和任务的顺利完成。

　　在空间所党支部的带领下，实验室以团队文化为引领，极大的激发出师生的工作热情，整个团队秉承着“健康、快乐、团结、发展”的核心文化理念，形成了一支高效、和谐，富有凝聚力、战斗力、创造力的高水平科研团队。实验室以活动为载体，大力开展丰富多彩的业余文化活动，加强了软实力建设。春游踏青、团队生日会、毕业生俱乐部活动凝聚了团队人员的齐心力；广播体操比赛、迎新年健步走、太极拳锻炼了科研团队人员的体魄；新年学术沙龙、元旦晚会丰富了团队的精神文化生活；各项活动的开展为科研人员互相交流情感提供了一个平台，贴近工作、贴近生活，从整体上拉升了团队成员的综合素质，从而激发出队员们的团队意识与活力，让这个科研团队有了更充沛的精力去钻研疑难问题，攻克壁垒，创造出更好的成绩。

　　正是因为有着强有力的硬件和软件条件，为实验室作为科研支撑和科普基地奠定了坚实的基础，目前已累计培养硕、博士毕业生百余名。作为对外展示生命科学研究的科普基地，更是接待了来自德国、沙特阿拉伯、人大附中、理工附中、全国优秀大学生生命科学夏令营的学生以及北京高校生命科学研究生等千余人次来校参观和学习。