俄亥俄州立大学化学与生物化学教授裴德华当选为2025届美国国家发明家学会(NAI)会士。其他当选会士还包括电气与计算机工程教授阿南特·阿加瓦尔(Anant Agarwal)和材料科学、工程与综合系统工程教授艾伦·罗(Alan Luo)。
《The Lantern》得以采访其他教授。该媒体已于周二发布了罗教授的个人简介,而阿加瓦尔教授的相关报道将是最后一篇。
据《The Lantern》先前报道,NAI发明家认可计划旨在表彰在创新领域表现卓越的学术发明家。自2013年以来,俄亥俄州立大学已培养出23位NAI会士。
裴德华自1995年起担任俄亥俄州立大学化学与生物化学教授。他表示,在过去十年中,他的研究重点是生物分子如何穿越细胞膜以及人类细胞如何应对环境。
裴教授指出,蛋白质是最主要的生物分子,是生物学的"劳动力"。我们细胞的大多数功能都是由蛋白质执行的。
将人类细胞比作一座建筑,裴教授解释说,其中有多间"房间"和不同"隔间",需要输送蛋白质来执行细胞功能。他的研究重点是这些大尺寸蛋白质如何移动。
裴教授的研究还关注细胞与环境的相互作用,探讨将营养物质带入细胞以协助蛋白质合成的必要性,以及致病病毒进入细胞并可能损害内部分子的机制。
裴教授表示,一旦他发现了这些大分子如何穿越膜壁,不同行业在其领域内都取得了巨大进展。
在药物发现行业,像他这样的学术团队现在能够设计人工生物分子作为治疗剂,可以靶向并在细胞内对抗人类疾病。
裴教授说:"我们的希望是,有朝一日人们能够为目前尚无解决方案的疾病提供治疗方法。"
在基础研究方面,裴教授的团队发现了大型蛋白质、生物分子和细菌毒素如何通过形成气泡来穿越细胞膜。
裴教授解释道:"我们发现,在这种情况下,分子实际上并没有在膜壁上打孔。它们做的是吹出一个气泡。"
裴教授详细说明,蛋白质和生物分子会与膜壁结合,改变其形状,使气泡能够到达另一侧。一旦气泡穿过,就会破裂——他们称之为"塌陷侧",分子便成功转移到细胞内部。
裴教授表示:"我的目标之一是证明这不仅适用于我们已通过实验验证的少数系统,而是一个普遍原理。"
在应用方面,裴教授的实验室团队正在开发人工系统,可以帮助细胞膜更高效地转运分子。
根据俄亥俄州立大学文理学院网站,这类药物被称为细胞内生物制剂(intracellular biologics),能够靶向"难治性"(undruggable)蛋白质。
裴教授表示,这种新型药物开发模式创造了用于商业化这些技术的示范专利和公司。
裴教授强调,由于分子穿越细胞膜是生物学的一个基本部分,这对人类正常功能至关重要。在他的研究中,他确保理解其在自然界中的作用,同时创造有利于社会的发展。
裴教授说:"在我们的情况下,我们确实考虑如何将我们的技术、我们的理解用于社会福祉。"
尽管裴教授获得了许多荣誉,但他表示研究是团队努力的结果,因为他与研究生和本科生一起工作。
裴教授指出,如果在研究中投入辛勤工作,俄亥俄州立大学可以取得伟大的成就,为潜在的改变世界的发现和发明打开大门。
裴教授鼓励道:"如果你是俄亥俄州立大学的研究生、本科生或博士后,并且愿意投入时间和精力,你可以有所作为。"
根据俄亥俄州立大学网站,裴教授去年获得了2025年杰出学者奖,该奖项表彰六位教职员工的"卓越学术成就和大量研究汇编"。
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