淄博人的骄傲！这位科研新星是咱淄博人刘迪

图为刘迪在实验室　(图片来源:　Joel　Wintermantle,　University　of　Chicago。)

　　最近一则标题为《冉冉升起的科研新星,中国留学生的重大发现或将实现快速筛选抗癌药物》的文章流传朋友圈,文章开头这样写:“如果一名学生在硕博连读期间就能够在其研究领域创造令人瞩目的技术性飞跃,又或者提出一些创新性发明对实际问题产生巨大影响力,这十分罕见,实属难得。而这位来自芝加哥大学化学系的博士生刘迪,恰恰两样都占了。”让淄博人骄傲的是,这位博士生刘迪就是咱淄博人!他南京大学毕业后赴美国芝加哥大学化学系攻读博士学位,今年将毕业。此项研究,他和其他科学家提出了一种构建微小的打结、互锁的化学分子拓扑结构的方法,该方法将有望实现快速筛选抗癌药物。昨日本报记者独家专访了刘迪。

　　科研新成就　纳米尺度下把分子打结　对抗癌药物研发意义重大

　　研究DNA纳米技术　拓展其在生物和医学的应用

　　“简单的说,这项研究,我们提出了一个新方法可以把DNA分子打成结。”刘迪告诉记者,　DNA分子的直径是2纳米,这大概是一根头发直径的四万分之一,能够在纳米这个尺度下任意把分子打成结,这在化学领域是技术和智力的双重挑战。

　　刘迪说,在我们的细胞中有一类神奇的酶,叫做DNA拓扑异构酶,DNA拓扑异构酶是一个很重要的抗癌药物的靶点,很多抗癌药物的原理就是抑制癌细胞内的DNA拓扑异构酶,从而杀死癌细胞。

　　“我们合成的这些DNA结的一个应用就是来检测DNA拓扑异构酶的活性。在DNA拓扑异构酶的作用下,DNA结可以被转化成DNA圆环。由于DNA结不能被DNA聚合酶顺利复制而DNA圆环可以被顺利复制,经过DNA拓扑异构酶处理后的DNA结就转化成了能够被顺利复制的圆环。于是我们把一个DNA拓扑异构酶的活性问题转化成了DNA能否被复制的问题。”刘迪说,这个转化的好处在于DNA的复制过程可以方便地用荧光信号来检测,对DNA拓扑异构酶活性的荧光检测,就可实现针对DNA拓扑异构酶的药物的高通量筛选,这也是我们未来的研究方向之一。

　　刘迪坦言,这项研究工作有两点非常重要的意义。“一是我们实现了把分子打成结,拓展了化学家在微小尺度下控制物质的能力；二是我们的DNA结可以用来实现针对DNA拓扑异构酶的药物的高通量筛选,对抗癌药物的研发具有重要意义。”

　　刘迪在国内南京大学就读本科期间就报考了化学专业,他告诉记者,化学对他来说是个比较自然的选择,一直以来都感觉化学比较有意思,后来也是通过高中化学竞赛获奖保送上的大学。“而且这个学科比较综合,跟很多其他学科都能够结合,因而研究上可以突破的点就会比较多。”

　　据了解,刘迪博士期间研究领域是DNA纳米技术,这是一个集化学,生物学,材料学和计算机科学等的交叉领域。他的主要目标是拓展该技术在生物和医学的应用。这个DNA打结的研究工作就是这个领域的一个成果。

　　“之后我们把这个打结技术拓展到RNA,想了解是否在生物体中RNA的拓扑问题也具有重要的生物学意义,而目前人们对RNA的拓扑研究几乎没有。”另外记者了解到,刘迪目前还在进行的一项研究是利用人工构建的DNA或RNA纳米结构作为骨架,把其他的生物分子连接到这个人工骨架上,从而获得这些连接上的生物分子的结构信息。人类对于生物过程的了解主要来源于对生物分子结构的认识,因而开发新的能够获得生物分子结构信息的技术具有重要的生物学意义。

　　淄博人的骄傲　小时学绘画对未来科研很有帮助

　　刘迪说,其实他的就学经历很简单,但在记者看来,他的就学路可谓“光芒四射”,初中数学奥赛荣获全国第一(满分),高中考入山东实验中学,顺利保送南京大学化学系,大学四年一直保持全系第一的好成绩,获国家级奖学金。2011年本科毕业,同年申请芝加哥大学化学系,攻读博土学位,获全额奖学金,期间申请了霍华德—休斯医学研究所国际学生奖学金的支持,期间也获得了很多荣誉,并在国际学术交流会获过奖。

　　“我的小学是柳泉艺术小学,当时学的绘画特长。虽然后来没有往美术方向继续发展,但是小时候学的绘画特长对我以后的学习乃至现在的科研都很有帮助。首先空间想象能力很早就得到了开发,另外这些绘画能力还帮助我能够更有效更美观地绘制示意图和展示实验数据。作图在目前的科研工作中有非常重要的作用,通常好的学术期刊都需要非常精美的图。”刘迪绘制的DNA艺术画被英国《自然·化学》第十期封面录用,他的论文也于今年7月4号在此刊物发表。

　　刘迪就读的初中是淄博十八中,同样也给他提供了很好的学习环境。“我记得初中每年学校都会组织各个学科的竞赛,这极大带动了我们学生的学习积极性,大家都比着学更多的知识点和解题方法,那种感觉非常好。”

　　除了学校,父母在刘迪的成长过程中起到了最关键的作用。刘迪说:“我父母对我的关心和照顾要比我同龄人的父母多得多。”随后记者也采访到了刘迪的母亲于新华女士。于新华认为孩子成长的关键是从小培养认真做事、认真钻研的好习惯,培养他有一颗善良的心、诚实的心,一个人的能力有大小,只要尽力就好。

　　于新华说:“孩子成绩的取得,是他自己努力付出的结果,我和他爸爸都觉得孩子在外一人拼搏很不容易,我们都帮不上什么忙,挺心疼的。好在他体质好,一直坚持锻炼,经常跑马拉松,既锻炼了身体,又磨练了意志。愿孩子再接再厉,为人类做出点贡献。”

　　开学季“传经送宝”　要站在比教学要求更高的高度理解知识点

　　马上就是开学季,记者邀请刘迪介绍了自己的一些学习方法或经验给学弟学妹。刘迪说,他们当时的政策和现在有很大区别,比如他当时在初中和高中都把大部分精力放在竞赛上。但是目前能通过竞赛保送的名额却越来越少,“我觉得这点很不利于培养学生的创新能力和自学能力。”

　　“不过,我觉得有些经验可能相当长一段时间都不会过时。”刘迪说的经验有三点,第一点就是老师反复强调的东西一定要牢记,常常在关键的时候就能用得上。第二点是他比较鼓励学生学习的深度要比教学要求更高一个档次,这样的效果是能站在更高的高度来理解知识点,而且可以把各个分开的知识点联系起来,通常联系起来的点会更容易理解。这可能要求学生要花一定时间自学,但他认为这要比重复做习题更有意义。第三点是学生们可以稍微掌握一些最基础的记忆方法,这些网上都有简单的介绍,这些记忆的窍门几乎对所有学科都有帮助。

　　据了解,刘迪博士期间的科研已基本告一段落,目前的任务就是把已有的科研任务完善。展望未来,他说:“毕业后我会继续在美国去哈佛大学做一站博士后,在一个新平台上掌握一些新的实验技术并获得更丰富的科研经历,以后能够为祖国的科研事业奉献自己的力量。”

　　(晚报记者沙红翠)