我国第一个生物学与物理学交叉的国家自然科学基金重大项目“发展近场技术、研究生物大分子体系特征”近日在浙江大学通过了由国家自然科学基金委主持的结题验收。这一由浙江大学教授、中科院院士唐孝威和中科院生物物理所陈润生研究员主持完成的项目取得了一系列重要研究成果。课题研制和发展的一系列近场技术，使得科学家在生命科学的研究中在纳米水平下观察分子活动，并对活体单个生物大分子的观察和研究成为可能，被专家们认为对我国纳米生物学领域的研究具有重大意义。
    
    随着人类基因组研究和干细胞研究所取得的重大进展，科学家普遍认为，生命科学研究取得突破性成就将对医学和农业等产生巨大影响，而研究方法的变革是发展的前提。唐孝威说，这一课题研究的目标是尽快在我国建立一些重要的对未来社会和科学发展具有重大影响的纳米探测和操纵技术，同时将先进的物理技术应用到生物大分子研究领域，为我国建立一个用于生命科学研究的、具有物理学最新研究手段的交叉学科的技术平台。发展操作、检测和控制单个生物大分子的新技术，可以在纳米水平下观察分子活动，研究生物超显微动态结构的过程，使得我们的科学研究能进入到一个活的纳米生物世界。
    
    “发展近场技术、研究生物大分子体系特征”项目作为国家自然科学基金委的重大项目，于１９９９年初正式启动，共设７个子课题，中科院生物物理所、物理所、化学所、应用物理所，北京大学、清华大学、中国科技大学和中国农业大学等单位科技工作者参与研究，经过５年的努力，取得了一系列重要成果。
    
    项目组建立了国内第一套超过光学衍射极限的近场光学显微——近场光谱与常规光学显微联用系统，其中探针与物体之间的距离仅为光波波长。与此同时，项目研究还完成了具有自主知识产权的扫描切变力／近场光学显微镜；设计并研制完成了与国际同等水平的国内第一台用于精确测量位移和力的单双光镊系统；实现了ＤＮＡ单分子操纵的全过程，即：带荧光标记的ＤＮＡ链的拉直、ＤＮＡ的单分子切割、ＤＮＡ的单分子拾取、ＤＮＡ的单分子ＰＣＲ扩增，解决了传统分子生物学无法解决的对单个生物大分子直接研究的难题，同时也为ＤＮＡ纳米识别、基因组有序化测序和发展新型ＤＮＡ芯片方面提供了技术基础。由于实现了基因突变的直观的原子力显微镜检测，这一成果在单分子物理、单分子生物学研究上具有重要学术意义。
    
    据悉，目前唐孝威研究的工作重点已从上述纳米生物学领域扩展到脑科学领域。浙江大学“十五”“２１１工程”重点建设项目“脑与认识科学及其应用”也已于今年启动。唐孝威院士作为项目的负责人，将这一投资逾千万元的项目称之为是继上述项目之后的一个新的战略目标。根据项目任务书，这一属基础科学研究领域的项目将集应用心理、生物医学工程、基础心理、神经生物、生物和应用物理等各学科的专家，在浙江大学搭建脑科学研究平台，在认识脑、保护脑、开发脑和仿造脑等各个研究领域开展研究。
    
    (单泠)2003-12-09