張玉奎(中國科學院院士、分析化學家)

張玉奎，1942年9月13日出生於河北保定，分析化學家，中國科學院院士，中國科學院大連化學物理研究所研究員，博士生導師。

1965年張玉奎從南開大學畢業後到中國科學院大連化學物理研究所工作，歷任研實員、助理研究員、副研究員、研究員；1983年作為訪問學者，前往德國吐賓根大學生理研究所學習半年；1992年作為高級訪問學者，前往美國國家環保署研究中心學習兩個月；2003年當選為中國科學院院士；2017年獲得中國色譜貢獻獎。

張玉奎主要從事色譜基本理論和新技術、新方法的研究。

基本介紹

• 中文名：張玉奎
• 外文名：Yu-kui Zhang
• 國籍：中國
• 出生地：河北保定
• 出生日期：1942年9月13日
• 職業：教育科研工作者
• 畢業院校：南開大學
• 主要成就：2003年當選為中國科學院院士
• 代表作品：《現代生物樣品分離分析方法》

人物經歷

1960年9月，張玉奎進入南開大學化學系學習。

1965年8月，張玉奎從南開大學畢業後到中國科學院大連化學物理研究所工作，歷任研實員（1965年8月至1978年7月）、助理研究員（1978年8月至1986年5月）、副研究員（1986年6月月至1989年7月）、研究員（1989年8月）。

1983年1月，張玉奎作為訪問學者，前往德國吐賓根大學生理研究所學習半年（至1983年7月）。

1992年3月，張玉奎作為高級訪問學者，前往美國國家環保署研究中心學習二個月（至1992年5月）。

2003年，張玉奎當選為中國科學院院士。

2011年，舟山市食藥檢院通過柔性引進張玉奎院士專家團隊，正式掛牌成立院士專家工作站，並於2013年升級成為省級院士專家工作站。

2013年8月26日，由張玉奎擔綱組建的“丹東（寬甸）玉竹院士專家工作站”在丹東寬甸玉竹農副產品有限公司揭牌成立。10月17日，“張玉奎院士工作站”揭牌儀式在吉春製藥舉行。

2014年9月，張玉奎與寧波工程學院正式簽訂協定，建立寧波工程學院張玉奎院士工作室。

2017年4月，張玉奎與西北大學簽約設立院士工作室。

2018年10月，“張玉奎院士工作站”暨“淮海經濟區醫學遺傳與出生缺陷防控專科聯盟”舉行揭牌儀式。10月30日，依利特（蘇州）分析儀器有限公司舉行開業典禮暨張玉奎院士工作站成立儀式。

主要成就

科研成就

• 科研綜述
  

張玉奎採用微滲析－液相色譜、親和色譜、毛細管電泳及電色譜研究了藥物與蛋白質的相互作用，建立了同時測定結合常數與結合分子數的系統方法。提出了多維立體分離的思想，構建以超濾膜為接口的多維毛細管電泳分離蛋白質技術平台，並用於蛋白質的精細結構研究。用毛細管電泳方法研究肽類分離規律，從理論上說明了樣品分子量與遷移時間的關係，進而為複雜蛋白樣品的分離及痕量檢測提供了新技術。在深入理論研究的基礎上，注重完成國家任務與實現成果的產業化。先後負責完成了潛艇大氣組分分析儀、K-1型液相色譜柱、高效液相色譜儀等國家任務。他還開展人組織激肽釋放酶原的基因表達與分離純化等生物工程項目。

在基礎研究方面，張玉奎採用統計熱力學的方法研究溶質在多種色譜分離模式下的保留行為，推導出物理意義明確的描述流動相組成對色譜保留值影響的理論表達式，闡明了色譜過程中影響分離行為的分子結構因素，從而建立了系統的色譜熱力學研究方法，也為液相色譜專家系統的建立奠定了理論基礎；採用物料平衡原理建立了包括柱外效應影響的溶質在整個色譜分離系統中輸運的質量平衡模型，對色譜流出曲線高階統計矩的研究，從理論上闡明了影響色譜峰展寬和峰形對稱性的動力學因素，證實了保留時間與半峰寬之間存在的定量關係。採用高斯卷積模型對色譜流出曲線進行擬合，發現了模型參數與色譜操作條件之間的定量關係，從而解決了色譜圖的存儲和重疊峰定量解析等難題。

在建立液相色譜專家系統總體布局過程中，針對中國國外只考慮經驗規律的片面性，首次提出了“知識庫必須基於色譜理論和經驗規律相結合”的思想，據此思想建立的知識庫已用於液相色譜柱系統推薦，並以大量的事實驗證了知識庫的正確性和可靠性。將串聯最佳化指標與智慧型搜尋方法相結合建立了智慧型最佳化方法，並用於複雜樣品的分離條件最佳化。

在毛細管電泳的理論研究中，發現了毛細管區帶電泳中操作參數及溶質的分子結構對遷移行為的影響規律。首次開展了物理吸附開管毛細管電色譜的研究工作。發展了混合填料、整體聚合床層等多種電色譜柱系統，並研究了溶質在不同柱系統上的分離機制和柱上富集規律，對鹼性樣品在電色譜中達到了17000倍的富集效果；在深入理論研究的基礎上，注重完成國家任務與儀器的套用開發。

1968年，承擔了國防科工委下達的“09—II核潛艇中大氣組份分析儀”的研製任務。提出了四柱四檢測器反吹流程，用於同時測定大氣中痕量和常量組分；研製出四种放射性離子化檢測器。樣機通過船用條件試驗及常規潛艇的現場考查後，已裝09—II作隨艇分析儀，1978年獲中國科學院科技成果獎；1983年承擔了國家科委“六五”攻關項目，與人合作共同研製成功2030型智慧型高效液相色譜儀樣機。在此基礎上開發成功包括高壓輸液泵、紫外可變波長檢測器等整套液相色譜儀器產品。

1978年，開始負責中國科學院下達的k-1吸附型高效液相色譜柱的研製工作，研製成功1-5mm內徑的吸附型高效液相色譜柱，並已實現產業化，1979年獲遼寧省科技成果一等獎。

1986年，負責承擔863生物工程下游目標產品分離純化用徑向色譜柱的研究工作，研製出四種離子交換膜介質徑向流動色譜柱，其中弱陽離子交換CM柱屬首創。此後，親合膜等多種類型徑向柱、聚合型毛細管電色譜整體柱、毛細管無膠篩分電泳用超大分子線性聚丙烯醯胺色譜柱等相繼研製成功，申報發明專利多項。

張玉奎承擔了中美合作項目煙道氣排放有毒污染物監控的研究，提出了氣相色譜輔助富里葉變換紅外光譜對固定污染源複雜樣品進行解析的方法，建立了相應的光譜差減定量資料庫，通過國家環保總局組織的驗收鑑定；採用微滲析-高效液相色譜、親和色譜及毛細管電泳方法研究了多種藥物與人血漿蛋白的相互作用；首次建立了研究藥物與蛋白競爭作用的系統方法；探討了藥物與蛋白作用位點和平衡常數與藥效之間的相互關係。

根據分析化學和國際前沿研究領域的發展趨勢，結合國家重大套用領域的需求，放眼於分析學科與生命學科的交叉發展，主要開展蛋白質的高效分離與高靈敏檢測的研究。重點集中在發展多維液相分離體系，包括多維液相色譜、多維毛細管電泳以及與質譜的聯用。提出了構建蛋白質分離-線上酶解-多肽分離-質譜鑑定的蛋白質分離鑑定平台的思路。發展了多種蛋白質原位微酶反應器。此外，為實現痕量組分的高效富集，還發展了基於整體材料的固載金屬親和色譜介質和基於毛細管電泳、電色譜技術的蛋白質選擇性和通用性富集技術。

• 學術論著
  

截至2016年11月，張玉奎在中國國內外期刊上發表論文500餘篇，撰寫專著7部，並申請發明專利50餘項。

• 承擔項目
  

截至2014年10月，張玉奎多次獲得國家自然科學基金資助，並承擔國家科技攻關、863、973等項目。

• 科研成果獎勵
  

張玉奎1978年獲得中國科學院科技成果獎，1979年獲得遼寧省科技成果一等獎，2011年獲得遼寧省自然科學獎一等獎，2012年獲得國家自然科學獎二等獎。

人才培養

• 教育思想
  

張玉奎認為：加強各學科各領域之間合作已是生命科學研究的趨勢，“一個傑出科學家的背後一定有一個強大的科研團隊和一個良好的科研環境”。他還指出科研應走向套用，注意抓住學術前沿和重大需求。

• 指導學生
  

根據2019年6月中國科學院大連化學物理研究所官網顯示，張玉奎培養了博士20餘名，有的已經成為博士生導師、有的獲得中國科學院百人計畫資助、還有的在儀器公司作為科研骨幹力量。

榮譽表彰

時間	榮譽表彰
2003年	中國科學院院士
2017年5月	中國色譜貢獻獎

社會任職

時間	擔任職務
2005年	南開大學兼職教授
2005年6月8日	北京理工大學生命科學與技術學院首席教授
2007年11月9日	北京化工大學兼職教授
2008年3月27日	國家葡萄酒及白酒露酒產品質量監督檢驗中心特邀顧問
2010年	中國化學會色譜專業委員會主任委員
2010年	全國工業過程測量和控制標準化技術委員會分析儀器分技術委員會主任委員
2010年5月25日	珠海檢驗檢疫局國家精細化工品檢測重點實驗室高級顧問
2010年9月	中國科學院西北特色植物資源化學重點實驗室學術委員會副主任
2014年	中國分析測試協會標準化委員會主任委員
2014年—2019年	全國儀器分析測試標準化技術委員會主任委員
2015年11月18日	《輕工學報》學術顧問
2016年11月28日	南開大學楊石先講座教授
	中國色譜學會理事長
	《色譜》雜誌主編
	《分析化學》《J. Chromatography A》雜誌編委

人物評價

張玉奎主要從事色譜基本理論和新技術、新方法的研究，為中國色譜學科的發展作出了巨大的貢獻。（中國科學院大連化學物理研究所評）

張玉奎院士從60年代就從事色譜分析工作，他被尊稱為繼盧佩章院士之後的新一代中國色譜學科領路人，中國色譜產業化的“鋪路人”。（暨南大學藥學院評）

人物影響

• 張玉奎創新英才班
  

2019年5月22日下午，河北大學化學與環境科學學院與保定一中共建張玉奎創新英才班揭牌儀式在保定一中舉行。中國科學院院士張玉奎，保定市政府副市長楊偉坤，河北大學副校長申世剛、化學與環境科學學院、保定市教育局和保定一中等有關單位負責人出席揭牌儀式。