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中国环境化学学科的开辟者——中国科学院徐晓白院士介绍
发布时间:2011-07-11 来源:中国色谱网 【字号:  

  中国科学院生态环境研究中心徐晓白院士是我国著名的环境化学家和无机化学家,也是《色谱》第五届编辑委员会“顾问编委”之一。

  徐晓白院士于1927年5月28日生于江苏省苏州市,1948年毕业于上海交通大学化学系获得学士学位,毕业后即受聘到上海中央研究院化学所师从梁树权教授工作。1950年中国科学院建立后,她跟随柳大纲院士先后在物理化学所、长春应用化学所和化学研究所(北京)从事无机化学研究;1975年中国科学院环境化学研究所成立,她开始从事环境有机污染物的分析研究,开辟了环境化学新的学科领域。1980--1982年期间,她曾作为美国加州大学柏克莱分校访问学者,于1986、1991、 1994年作为访问教授三次在加州大学旧金山分校短期合作。1995年,徐晓白当选为中国科学院院士。

  徐院士曾任中国科学院生态环境研究中心学位评定委员会主任、博士生导师,并担任中国化学会常务理事及环境化学专业委员会主任(1978~1982年, 2001-2008年)、全国环境监测技术委员会委员(1989年)、中国环境诱变剂学会理事(1988)、中国SCOPE顾问与 SCOPE SGOMSEC(化学品安全性评价方法科学小组)成员(1995年)、UNEP/GEF(联合国环境署全球基金委)STAPⅢ Member第三届科技咨询组成员。

  徐晓白院士从事化学科研工作半个世纪,道路坎坷。她凭着坚强的毅力,百折不挠的精神,奋力拼搏,为国家做出了多方面的贡献。

  根据祖国需要屡转研究方向

  建国初期,国家百事待兴,很多科研技术问题亟待解决,徐晓白服从组织安排,多次转变研究方向,她都兢兢业业全力以赴,成绩卓著。

  1953年,徐晓白在柳大纲领导下,最先在中国研制成卤磷酸钙新型日光灯荧光料,并向南京灯泡厂推广成功,促进了中国照明事业的发展,她负责制备研究与协调全组工作。此后她又参与了土壤硅化加固技术的推广和盐湖研究以及有关组织与协调工作。

  1958年为了稀土资源的利用,徐晓白最早开拓了稀土元素二元高温化合物的系统研究,完成了一系列稀土硼化物和若干稀土硫化物等的制备、反应机理、元件成品加工、物理化学性能以及其化学行为的研究。制备出的六硼化镧电子发射性能好,曾分别为有关研究所、工厂的大功率电子管和真空电子束焊接机试生产中用作阴极材料,获得满意结果。徐晓白于1959年荣获全国三八红旗手称号并出席全国群英会。

  20世纪60年代,为配合原子能任务,徐晓白负责完成了四氟化铀到六氟化铀之间的中间氟化物的合成,为氟化动力学研究提供了X射线相分析的标准样品,并阐明氟化工艺的优选条件。1965年,根据核工业需求,徐晓白又带领青年同志开展了核燃料干法后处理,氟化挥发法处理铀铝合金元件的工艺研究。她组织并参加了模拟元件设计与前期实验,坚持采用化工技术流化床代替搅拌床的正确工艺路线,从而保证了干法后处理小试第一次在中国取得成功。以上工作成果曾获中国科学院1978年重大技术成果奖三项。

  开辟环境化学新学科

  1975年,徐晓白带领一批中青年科技工作者在有机污染物的分析、环境行为和生态毒理学等方面做了大量工作,为开辟环境化学新学科领域做出了卓越贡献。

  1980~1982年,徐晓白在美与加州大学教授合作,从大量柴油机排放颗粒物的有机溶剂提取物中,在生物毒性试验指导下先后经4种色谱柱分离出上千个级分,以Ames试验选取活性级分,用各种先进色谱与质谱方法鉴定其所含化合物。经过两年多的艰苦努力,她克服种种困难,日以继夜对数据反复分析处理,以取得确证,先在1981年首次报道了从柴油机颗粒物中检出了已知2-硝基芴致癌物,继而又详细报道了50多种硝基多环芳烃(NO2-PAHs)以及含氧NO2-PAHs等直接致突物,其危害可能大于多环芳烃。其中1-硝基芘、3-硝基荧蒽、二硝基芘等后被其他实验室证明是强动物致癌物。这是关于柴油机排放颗粒物研究的重大突破,有关结果已被百余篇国外文章引用,它是当时美国有关部门决策是否实施柴油机化的重要依据之一,对其他国家的大气污染研究也有重要参考价值。

  1984年,徐晓白等在北京大气飘尘中也检出硝基荧蒽、硝基芘等致癌物,提供了北京若干采样点冬夏两季飘尘中NO2-PAHs含量,又在中国工业碳黑中检出NO2-PAHs,其中包括强致癌物二硝基芘,由此提出了碳黑工艺条件的改进建议,并指出燃煤排烟也是重要的NO2-PAHs污染源。在多环芳烃方面,她研究了北京不同地区大气飘尘中PAHs分布与变化规律,PAHs排放与燃煤炉型和煤种关系的研究结果判定:家用小煤炉是PAHs的主要污染源,危害最大。

  徐晓白等还用生物毒性试验指导的分离分析方法成功地从煤加压气化产生的煤焦油中检出600余种有机物,发现多环芳烃致突性约占2/3,氮杂环多环芳烃致突比活性又高于多环芳烃。这些研究结果不仅丰富了环境化学的内容,还对决策部门制订大气质量标准和能源政策以保护环境和人体健康有重要意义。

  开拓交叉学科的前沿性研究

  环境毒物(包括化学品)的控制管理是中国外重大环境问题之一。徐晓白于发展相应有机毒物痕量、超痕量分析技术的同时,结合生态毒理发展交叉学科,在化学品安全性研究(或称潜在危险性评价)方面负责组织进行了较深入的工作。

  为探寻NO2-PAHs在水生生态系统中的行为规律,她较早开展了若干NO2-PAHs的水溶解度和其它理化参数研究。在溶解度、正辛醇—水分配系数、液相色谱容量因子、分子连接性指数、生物富集因子等参数间以及与致突变活性之间建立了一系列定量结构活性关系式,由此推算出其他多种NO2-PAHs的水溶解度,并预测其致突变性,后者与实测结果相符较好。同时也开展了NO2-PAHs在模拟水生生态系统中生物富集和归趋等研究,发现了2-硝基芴对鱼鳃组织损伤严重。她还研究了NO2-PAHs光照后致突性变化与光解反应产物及其动力学,发现经日光照射后其致突变性有的增大,有的减小,也有的无增减,它们在水中的光解速率大于在模拟大气中的光解速率。此外,她还进行了2-硝基芴生物体外代谢的研究,说明还原代谢与氧化代谢产物不同。

  徐晓白课题组还应用高灵敏度32P后标记法研究了DNA加合物。经试管反应和动物试验发现典型有机物苯、苯酚、苯醌、黄曲霉素B1、2-硝基芴对SD大鼠各主要器官均造成DNA加合物损伤。对中国低毒新农药天幼脲Ⅲ号环境行为的合作研究证明施用该农药不会导致重大地下水污染,但可能出现潜在环境问题,因其降解产物邻氯甲酰胺与DNA生成加合物,且Ames致突变试验呈阳性。

  徐晓白还在关于某污染事故地区多氯联苯(PCBs)在环境中的分布与模拟生物体系中的行为、在形成DNA加合物中的作用、在生物体内富集规律与若干毒性效应等研究证明:PCBs已对该地区生态系统造成污染,并可能通过食物链富集等影响人体健康。这些研究不仅填补了中国空白,有的在国际上也尚少涉及,为环境毒物的管理控制提供了一定科学依据。

  上世纪80年代后期,徐晓白还领导开展了对有毒有机化合物的环境化学行为、生态毒理与分布调查等交叉学科的研究。在作为第一主持人开展“八五”国家自然科学重大项目《典型化学污染物在环境中的变化及生态效应》中,她与九个科研院所和高校合作,进一步拓宽了不同学科的联合,研究了一系列典型化学污染物在环境中的存在、迁移转化及降解过程、生态毒理效应、定量结构与活性关系(QSAR)以及其对生态系统结构与功能的影响,进而建立了一套综合研究污染物化学行为和生态效应的先进方法,发现了国内二恶英等的重大污染源及其生成机理,以及其它一些新现象和新规律。在此基础上,提出了对生物危害的阈值,设计了生态调控对策,为阻断及防治相应污染等提供了科学依据,这对国家环保决策部门、环境监理部门等均有重要的实用价值。

  1995年以来,她又开展了国内持久性有机污染物(POPs)的初步调查和一系列研究工作,为我国参与POPs国际公约谈判提供了重要科学资料并开拓了新的研究领域,较早地在国内开展环境雌激素(内分泌干扰物)等前沿研究,重视化学品安全性评价与生物标记物研究、绿色化学及清洁生产发展。1999年,徐晓白院士被聘为持久性有机污染物(POPs)国家技术协调组成员。

  开展环境痕量有机分析方法

  早在20世纪70年代,中国科学院环境化学所组织研究重点有机污染物的痕量分析方法。徐晓白除负责本组的课题外,还积极推动其他项目的开展,促使一批分析方法为国家环保局采纳。她所领导的研究课题,除若干基础性工作外,采用色谱和质谱等技术建立了多种环境样品中复杂有机物的痕量分析方法,并经常改进,增加分辨率,提高监测灵敏度到pg级和扩展到生物体乃至加合物的分析,为环境研究提供了有力先进手段,例如地下水、地表水和饮用水中检出pg级硝基多环芳烃。在PCBs分析方面不仅可测一般环境样品与生物体中多种PCBs的总量,而且进一步认证不同毒性PCB同类物异构体的定量分布。

  勇于承担重任 屡获国家奖励

  徐晓白院士曾承担来自国家自然科学基金、973、863、科学院的多项重要课题。“八五”期间,她主持了我国环境科学研究的第一个国家自然科学基金重大项目《典型化学污染物在环境中的变化及生态效应》,拓宽了不同学科的联合,研究了一系列典型化学污染物在环境中的存在、迁移转化及降解过程、生态毒理效应、定量结构与活性关系(QSAR)以及其对生态系统结构与功能的影响。

  徐晓白曾于1978年荣获中国科学院稀土利用及原子能后处理等研究重大成果奖三项;1989年,她的《硝基多环芳烃和多环芳烃综合研究》荣获国家自然科学奖三等奖 (获奖第一人);1990年,她被评为中国科学院优秀研究生导师;1995年,她当选为中国科学院院士;1999年,她负责的《典型化学污染物在环境中的变化及生态效应》重大项目研究成果荣获中国科学院自然科学一等奖 (获奖第一人);2001年她又荣获何梁何利奖。除此之外,徐院士另获得国家及中国科学院奖励近十项。

  徐晓白院士对培养科技人才尽心竭力,她对身边工作同志和研究生要求严格,善于引导他们开拓前沿性研究,并关心他们的生活。她共为国家培养硕士生10余人、博士生20余人、博士后4人。徐院士总共在国内外重要学术刊物发表论文260余篇,译书一本,合作编著中、英文专著三种。

  后记:徐晓白院士性格坚毅,其严肃认真、耐心细致的作风和勤奋刻苦的精神使得她在崎岖的科研道路上,在曾是陌生的领域中取得一个又一个突破。她为中国科学界无私奉献半个多世纪,为我国环境化学的发展做出了卓越贡献。

(责任编辑:侯茜)
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