张玉奎

1942—

分析化学家，中国科学院院士，中国科学院大连化学物理研究所研究员，南开大学特聘讲座教授，博士生导师。1965年毕业于南开大学化学系，同年到中国科学院大连化学物理研究所工作至今，曾先后赴德国图宾根大学和美国国家环保署做访学学者。历任大连化物所副所长、国家色谱研究分析中心主任、蛋白质研究重大科学研究计划专家组成员、“973”前沿交叉领域专家组组长、中国分析测试协会副理事长等职务，现任中科院大连化物所学委会副主任、《色谱》杂志主编。多年来一直从事色谱基础理论及新技术研发和应用工作。先后负责主持科技部“九五”攻关项目、“十五”攻关项目、国家支撑计划、国家“973”计划、国家重大科学研究计划、自然科学基金重点基金项目等项目，取得了一系列的创新性研究成果，曾获国家自然科学二等奖、辽宁省自然科学一等奖、中科院科技成果奖、辽宁省科技成果一等奖等奖项。已发表学术论文700余篇，出版专著7部，申请发明专利100余项。2017年荣获中国色谱贡献奖。

1942年9月13日，张玉奎院士出生于河北省保定市，1960年考取南开大学化学系。在大学期间，他如饥似渴地阅读了大量的科学书籍，拓宽了知识面，为其后来的科学研究工作奠定了坚实的基础。

1965年，张玉奎大学毕业后被分配到中国科学院大连化学物理研究所工作，在卢佩章院士的指导下开始从事色谱基础理论和新技术新方法研究。五十余年如一日，他勤奋探索，对气相色谱、高效液相色谱、毛细管电泳、智能液相色谱及其专家系统、毛细管电色谱、蛋白质组学等科学领域开展了系统深入的研究。2003年，张玉奎当选为中国科学院院士。

风华正茂的张玉奎离开南开，来到了美丽的海滨城市大连，从此与科学结缘。在最初的研究中，他采用物料平衡原理，建立了包括柱外效应影响的溶质在整个色谱分离系统中输运的质量平衡模型，从理论上阐明了影响色谱峰展宽和峰形对称性的动力学因素，证实了保留时间与半峰宽之间存在的定量关系。张玉奎通过统计热力学方法研究溶质在多种色谱分离模式下的保留行为，推导出物理意义明确的描述流动相组成对色谱保留值影响的理论公式，阐明了色谱过程中影响分离行为的分子结构因素，从而建立了系统的色谱热力学研究方法，为液相色谱专家系统的建立奠定了理论基础。(https://www.daowen.com)

在建立液相色谱专家系统总体布局过程中，针对国外只考虑经验规律的片面性，张玉奎提出了“知识库必须基于色谱理论和经验规律相结合” 的思想；据此建立的知识库用于液相色谱柱系统推荐，并以大量的事实验证了知识库的正确性和可靠性。在毛细管电泳的理论研究中，他发现了毛细管区带电泳中操作参数及溶质的分子结构对迁移行为的影响规律；发展了混合填料、整体聚合床层等多种电色谱柱系统，对溶质在不同柱系统上的分离机制和富集规律的研究成果已经被国内外学者所公认。

进入21世纪，张玉奎根据分析化学和国际前沿研究领域的发展趋势，放眼于分析学科与生命学科的交叉发展，瞄准国际上前沿的蛋白质组领域，参与了我国蛋白质组学的创建，开展蛋白质组定性和定量分析以及相互作用解析新技术新方法的研究，并将其用于细胞生物学、精准医学、生物安全和环境毒理等领域。用他自己的话说：“继学习英语，学习计算机软件之后，开始了第三次知识更新——学习生物学。”通过将色谱技术与生命科学结合，张玉奎开展蛋白质组的高效分离与高灵敏检测研究，从蛋白质组定性分析到定量分析，再到蛋白质组结构与相互作用解析的研究策略，他研发出系列针对磷酸化、糖基化等修饰蛋白质的选择性色谱富集材料及其相应的样品预处理方法。他所在的团队针对疏水性蛋白质的分析检测，开创性地发展了基于离子液体的蛋白质组深度覆盖分析定量新方法。基于质量亏损的准等重二甲基化标记蛋白质组定量方法研究，使蛋白质组定量分析准确度得到显著提高。为了提高蛋白质组学分析的精准度、灵敏度以及分析通量，其也发展了多种微酶解反应器，并将蛋白质变性、还原、烷基化以及蛋白质酶解一体化，研制出“在线蛋白质样品预处理装置”及“集成化蛋白质组定量分析平台”，为蛋白质组学的深入研究提供了诸多的实用、高效的研究手段，也因此形成了在国际蛋白质组研究中有重要影响力的研究团队。张玉奎先后承担了国家重大研究计划、国家自然科学基金重点基金等多个项目，使我国在深度覆盖的蛋白质精准鉴定和定量新技术方面达到国际领先水平，为我国科学家揭示生命现象本质、了解自然和人类自身提供了关键技术支撑。

在理论研究的基础上，张玉奎注重完成国家任务与科学仪器的应用开发工作。1968年，他承担国防科工委下达的“密闭舱中大气组份分析仪” 项目，他和项目组同志历经七年，研制出带有四种放射性离子化检测器和采用反吹流程检测总烃的全自动专用色谱仪并交付使用。20世纪70年代，张玉奎院士开始瞄准当时比较前沿的高效液相色谱技术并开展研究。1978年，他负责中科院下达的k-1吸附型高效液相色谱柱的研制工作，研制出了我国第一个国产高效液相色谱柱。1983年，从国家科委“六五”攻关开始，张玉奎先后承担了多项国家重大仪器设备开发专项，研发出系列高效液相色谱仪器系统，并实现了产业化，为中国色谱仪器的研制以及规模化生产与应用发展做出了贡献。其中“高效液相色谱柱”“柱色谱多元分离理论”“智能色谱仪”“径向色谱柱”等七项成果分别获得中科院、辽宁省科技进步奖和自然科学奖，实现了该领域国产仪器零的突破，彻底打破国外技术垄断，提升了国产色谱仪器乃至相关科学仪器产品的核心技术水平。如今，张玉奎创办的大连依利特分析仪器有限公司已发展成为国内最大且在国际上较有影响力的液相色谱仪生产企业，这从另一个角度也体现了他的成功！

张玉奎与南开大学有着极其深厚的感情。在其当选院士后，2004年，张玉奎应申泮文院士和何锡文教授的邀请，受聘南开大学讲座教授，致力于推动南开分析化学学科面向生命科学发展。他先后组织南开分析化学青年教师承担两项科技部“973”项目，在蛋白质组学创新技术等方面取得了诸多成就。张玉奎设计的温敏型智能水凝胶及整体柱被用于蛋白质分离、提纯研究，不但有较高的吸附量，且吸附量随温度的变化呈规律性变化，有效地改善了蛋白质印迹材料的吸附容量和选择性。经过近二十年的努力，他培养出一支年轻的科研队伍，已有多人成为博导，先后联合培养博士研究生二十余名、硕士研究生数十名。目前，张玉奎仍在担任天津市生物传感与分子识别重点实验室学术委员会主任、药物化学生物学国家重点实验室（南开大学）学委会委员等职务，为母校的相关学科的发展贡献力量。

文章作者：张玉奎