大美·中国女科学家 |阎锡蕴：发现纳米酶的秘密|女科学家|纳米

　　中国科协常委会女科技工作者专门委员会统筹策划

　　面对2020年的新型冠状病毒肺炎疫情，在中华大地上，包括科技工作者和医护人员在内的很多国人用行动谱写着中华民族的力量，其中也涌现了许多优秀的女科技工作者，她们面对疫情，巾帼不让须眉，奋斗第一线，建功新时代。中国科协常委会女科技工作者专门委员会和中国女科技工作者协会统筹策划出版了《大美·中国女科学家》系列丛书，以“图书+音频+视频（来源：人民网）”的方式呈现各个领域中国女科学家的风采。

　　阎锡蕴，中国科学院生物物理研究所研究员、研究组组长，中国科学院大学教授。她领导的团队于2007年发现纳米酶。随后，该研究获得国家自然科学奖二等奖、Atlas国际奖。2015年当选中国科学院院士，同年当选亚洲生物物理联盟主席。

　　从翻砂工到留学德国

　　在上大学之前，阎锡蕴进入一家工厂，在那里当了4年的翻砂工。这是一个典型的重体力劳动岗位，很多人都难以承受，但她吃苦耐劳，到就业第四年的时候，已经被晋升为三级工。1977年，阎锡蕴参加了高考，并考入河南医学院。1983年毕业后，她被分配到中日友好医院。为了提高科研能力，她来到中国科学院生物物理所实习。遇到了时任所长贝时璋，她的人生从此被改变。

　　阎锡蕴（左）与贝时璋的合影及题字

　　因为之前的经历，加之在大学期间主修医学，阎锡蕴的分子生物学基础并不好。因此，初到生物物理所的她，只能从消毒、准备器械这些与医学沾点边的事情干起。过了不久，实验室的一位研究人员生病休假，贝时璋和其他一些研究者决定让阎锡蕴临时接棒，负责实验操作任务。阎锡蕴战战兢兢地接下这个任务，并且让实验达到了预期目标。通过这次尝试科学实验的经历，她发现了做科研挺有趣的。

　　阎锡蕴的大学时代

　　转眼之间，一年多的实习期结束了，阎锡蕴和所长贝时璋长谈了几次，最终决定改行，成为职业科研人员。时至今日，她对老所长说服她的话记忆犹新：“你年龄还小，专业知识可以去补。况且医学（的学术背景）对生物物理研究也有帮助。”后来的事实证明，她在科研上的几次突破，都要得益于她可以轻松“跨界”医学与生物物理学。后来，阎锡蕴先到北京大学进修，学习了一年高级生化课程，又前往日本名古屋大学深造，学习分子生物学。与此同时，在生物物理所前辈的悉心指导下，她系统地学习了细胞生物学。1989年，在贝时璋的实验室中工作6年之后，阎锡蕴被推荐前往德国留学。

　　发现独特的“纳米酶”

　　1997年，阎锡蕴终于学成回国，暂时去了中国科学院微生物所。2002年，生物物理所的时任所长王志新将阎锡蕴调回。她的课题组随即加入了生物大分子国家重点实验室。2011年,研究所成立了蛋白质多肽药物重点实验室和北京市生物大分子药物转化工程中心，她被任命为主任，创建起蛋白质药物的转化平台。纳米酶是阎锡蕴和她的团队深耕10多年的新领域。当时，他们发现了一个与肿瘤有关的新靶点，并且针对CD146研发了抗体，研究在肿瘤治疗的可行性。此后，他们与中国科学院物理所合作，想把生物分子（抗体）与磁纳米粒子耦联，探索肿瘤诊断的新方法。具体的实验设计非常简单，就是把抗体标记在四氧化三铁，也就是俗称“磁铁”的微小颗粒上，做成免疫磁珠。

　　阎锡蕴做实验

　　然而，实验中却出现了一个“奇怪”的现象：原本是作为阴性对照的磁纳米粒子，却不可思议地与过氧化物酶底物发生了反应。当初，他们认为这可能是某种污染所致。他们不断重复这一实验，以排除可能干扰现象的各种因素，但结果仍然没有变化。这个现象让从事实验的博士生高利增很苦恼，觉得课题走进了死胡同。阎锡蕴却有了一个大胆的猜想：纳米级的氧化铁颗粒，是否可能具有类似过氧化物酶的催化活性呢？尽管四氧化三铁是惰性的无机物，而人类已知的各种酶属于有机物，都早已是化学常识，但如果没有其他的解释，看上去最不合理的解释也是真相！

　　阎锡蕴首先与纳米材料专家解思深院士讨论了这个现象。随后，阎锡蕴团队决心验证这个猜想。为此，于是，大胆设计实验，第一次用酶学方法系统比较了这种无机纳米材料与天然过氧化物酶的催化效率和酶促反应动力学，阎锡蕴的猜想得到了验证。2007年，这项成果在《自然·纳米技术》上发表后，英国皇家化学学会会刊发表综述，认为这是酶学史上的一个里程碑式的事件。因为，这是科学界第一次从酶学的角度，报道无机纳米材料的酶学催化特性；而这一项发现，可以说打破了传统意义上的“无机”与“有机”的界限。

　　阎锡蕴在办公室

　　发现四氧化三铁纳米颗粒的这一性质之后，阎锡蕴并没有忘记当初研究抗癌方法的目标，而是探索使用纳米酶诊断和治疗癌症的可能性。经过10多年的努力，世界各国对纳米酶的研究已经逐渐深入。截至2020年，全球有29个国家、300多个实验室都在做与纳米酶有关的工作。可以说，阎锡蕴团队的发现，打开了一个全新领域的大门。

　　传承贝老优良学风

　　转眼之间，阎锡蕴已经在生物物理学领域探索了将近40年。在学术上有所成就的她，至今仍然感激当年的生物物理所老所长贝时璋的提携，以及由他所塑造的研究所的学术“基调”。

　　在生物物理所，阎锡蕴的认真甚至让学生们有些“害怕”。平时开组会，从图表的展示方式到单位的大小写，她都严格按照发表文章的标准，去要求自己的学生。因此，她的学生修改毕业论文10多遍是常事，有的学生甚至会修改20多遍方才达标。

　　阎锡蕴曾指导过一位很努力的博士生；但他在三四年间换了5个课题，仍然一无所获。有人劝她降低一些标准，她却没有让步，因为在她看来，获得博士学位的标准不能降低。只有严格要求，才是真正对学生负责。