学 科 建 设
广东工业大学应用化学始建于1980s年代初,1987年成为学校最早的一批硕士点之一。目前,本学科拥有应用化学博士点、化学工程与技术一级学科硕士点(含5个二级学科硕士点)、一个工程硕士授权点(化学工程)以及相关的清洁化学技术教育厅重点实验室和广东省应用化学省级重点扶持学科。学科现有科研人员40人,其中有教授15人(博导4人)、副教授17人、中级职称8人,具有博士学位的25人,5人博士后出站,正在攻读博士学位的5人。“千百十”工程省级培养对象3人、校级培养对象9人,形成了一支学术水平高、结构合理、经验丰富的稳定的学术梯队。
本着发展科学研究、服务于地方经济建设的宗旨,近年来,本学科不仅承担了一批国家、省部级科研项目,取得了一系列重要的理论成果,而且更注重为地方经济建设服务,培养了大批高素质的相关中高级专业技术人才,输送了一批技术先进、工艺成熟、过程清洁的精细化工生产技术,在省内外技术建厂30多家,成为地方经济建设中的重要力量。2001年以来承担国家、省市厅局及企业委托等各类科研项目100多项(科研总经费1800多万元),通过省级鉴定成果10项,申请国家发明专利60多项,获得省部级级科技进步奖7项,发表学术论文700余篇(其中SCI、EI收录110篇左右),所参与技术合作与转让创造直接经济效益累计1.8亿元,为广东省社会经济发展做出了突出贡献。
本学科以发展地方经济为己任,紧密结合时代的需要,不断加强新技术、新工艺和新产品的研究开发,逐步形成了以资源、能源的清洁化、高值化利用为宗旨,以清洁化学技术为主线,以新型功能材料、石油化工深加工、精细与专用化学品开发、天然资源的有效利用以及清洁的环境过程等为主要研究内容,旨在深入系统地研究清洁生产过程中的共性和关键技术,提高化学反应的原子经济性和资源利用率,从源头上消除或减少污染产生,保护生态环境,合理利用资源,更好地为广东省以及周边地区的经济建设服务。在长期的科学研究和技术开发的过程中,逐步形成了环境友好催化过程及工艺、新型无机功能材料、天然产物化学、精细与专用化学品等4个稳定的研究方向和突出应用技术、注重本地经济发展实际需要的鲜明特色:
(1)环境友好催化过程及工艺:充分利用我国丰富的稀土资源,开发符合我国国情的稀土基汽车尾气净化器产品以及燃油经济性较好的贫燃尾气净化器。同时重视催化合成与催化转化,多年来从事烃类(甲烷、乙烷)的催化转化以及金刚烷、乙烯基吡咯烷酮等精细化工中间体的清洁催化合成技术,旨在开发出环境友好、技术先进的生产路线。近年来,该方向承担或完成了国家自然科学基金、省部级及其他科研项目共20多项课题,科研经费200多万元,发表学术论文100多篇,其中三大索引收录20多篇,申请国家发明专利近10项,聚乙烯吡咯烷酮生产新工艺获得2000年广东省科技进步二等奖。
(2)新型无机功能材料:以纳米氧化物及纳米复合氧化物(如纳米ZrO2)的制备与应用技术为重点,同时对其他新型功能材料如功能性配合物及其作为光活性物的应用进行了深入系统的研究。该方向承担完成了包括国家自然科学基金、广东省十五重大专项的科研项目10多项。对超细ZrO2制备技术与应用的研究工作已有10多年的历史,并于1998年获得广东省科技进步一等奖。发表论文20多篇被三大索引收录,为该方向进一步的发展奠定了良好的基础。
(3)天然产物化学:本方向注重以下几个领域:采用超临界流体萃取和现代色谱等技术对天然产物进行活性组分的提取和分离研究,重点进行中草药中抗肿瘤活性物质的提取、纯化和活性测定研究;生物活性成分的分离、提纯及其凝血、抑制肿瘤细胞生长及细胞毒理等性能研究;利用生物活性成分制备医用可生物降解高分子水凝胶;生物活性成分与中草药现代化等方面的研究工作,相关项目获得国家自然科学基金等项目的资助,与美国Wisconsin(Madison)大学建立了长期的科研合作关系。
(4)精细与专用化学品制备:开发了一系列工艺先进、技术成熟并受到企业和社会广泛欢迎的精细与专用化学品(如润滑油极压抗磨剂、聚乙烯吡咯烷酮、高吸水性树脂、聚丙烯酸钠与聚铝及聚铁水处理剂、粉末涂料及其流平剂、新型塑料助剂、系列水产养殖产品)及其生产技术,取得了30多项应用成果与技术,其中多项成果获得广东省科技进步奖和国家发明专利,在广东、湖南、海南等省技术建厂30多家,近5年内的直接经济效益达到1.6亿元以上,成为我省经济建设的重要力量,取得了显著的经济效益和社会效益。
在化学工程与技术一级学科的基础上逐步扩展和发展起来。目前,我院的食品与生物化工学科有两个硕士点:生物化工、食品科学;食品科学2004年被评为广东省校级重点学科,2007年生物化工有望成为新的校级重点学科。学科现有教授8人、副教授13人。具有硕、博士学位占95%。在培养人才和支持地方经济建设等方面发挥了很好的作用,为社会培养出大批优秀专业技术人才。
在科研方面,结合广东省经济建设和社会发展以及地区资源特点,坚持科学理论研究与现代技术开发相结合的科研方向,承担了多项国家级、省部级科研项目以及与省内外企业横向科研项目,在科学研究中取得了大量具有较高水平的科研成果,为我省的经济建设和社会发展做出了突出的贡献。在今后的科学研究和技术开发中,将继续以我省以及我国南部沿海地区的经济建设和社会发展的需要为目标,逐渐形成自己研究方向和特色。本学科点的科学研究方向主要在以下几个方面:
1.中药现代化研究:中药作为我国独具民族特色和发展优势的产业领域,也是我国在国际经济大循环中最有可能取得国际市场竞争优势的产业。中药现代化是一项功在民族、利在国家、造福人类、继往开来的伟大事业,加速发展中药现代化科技产业,对我国经济、社会、科学、文化等方面的发展,将发挥综合带动作用。中医药现代化也是有潜在源头创新和拥有国际领先地位的药物研究领域。2006年广东省已将中药有效药物成分新化学结构的探索、创新药物的基础研究列入重要支持项目。近年来,本学科研究方向将“探讨重要动物类中药材的生物活性物质”作为主要研究方向。着重从生物化学和分子生物学角度对系列传统的重要动物类中药材,如:地鳖、蜈蚣、全蝎、地龙、白花蛇等的特殊药用功效活性成分进行研究,特别着重于抗凝血与抗肿瘤活性成分的研究,旨在揭示其活血化瘀、破积通经和抗肿瘤的主要活性成分,搞清有关活性物质的主要成分、分子结构、生化特性和作用机制,并深入对纤溶活性蛋白质与多肽基因以及基因的克隆和表达进行研究,为开发新型溶血栓药物奠定重要基础。
2.生物酶催化及固定化酶研究:酶工程为生物化工与生物工程的重要组成部分。固定化酶是酶工程中的重要技术之一,具体指在固定载体上并在一定的空间范围内进行催化反映的酶。固定化酶既保持了酶的催化特性,又克服了游离酶的不足之处,具有增加稳定性,可反复或连续使用以及易于和反应产物分开等显著优点。本研究方向主要为:在对很多重要酶类进行分离提取、性质研究的基础上,进一步研究使用了、了酶的固定化技术,将某些重要酶类,如:牛胰蛋白酶,通过固定化技术连接到改性壳聚糖凝胶分子上,制成固定化细胞或固定化酶,从而催化前体物质向产物转化,将生物化工方法应用于医用生物药物的开发研制等领域。目前,本研究方向在蛋白质(包括酶的性质)的理化性质、分离制备以及生产工艺等方面的研究已经形成自己的特色,具有相对稳定且与地区经济和实际情况紧密相关的研究领域。
3.食品生物技术方向:本方向是研究天然食品大分子的结构与功能关系,研究食品大分子之间以及食品大分子与食品中其它组分之间的相互作用,在此基础上研究与开发具有特殊功能的食品新材料、具有不同功能性的食品添加剂、食品加工新工艺以及食品新产品。包括天然产物或食品大分子的物理改性、化学改性和酶法或生物改性,探讨功效成分结构与活性之间的关系,食品风味物质产生和控制,食品微胶囊研究等,目前已经和几家企业进行科研合作,开发它们在食品、医药、化妆品等领域中的应用。此外,对甲壳素的提取以及壳聚糖等天然高分子的加工、改性也是本方向的一个重要研究领域,对溶液、丝状以及膜状壳聚糖等的性能进行了系统的研究。
4.生物分子的手性合成:在生物体中,手性化合物的两个对映体的存在量是不同的,有的仅以单一的对映体存在。因此,构成生命体系的生物大分子的构件,如蛋白质、核酸是手性的。具有生物活性的手性化合物,手性制药是获取手性药物的方法。通常获取手性药物的方法可分为手性拆分和手性合成两大类。手性合成不论是它的学术价值还是它巨大的潜在经济效益都使得它成为当前有机化学的一个重点。手性对于生物学、医学和药学的理论和实践都具有重大的意义。近几年来,我们对手性合成和手性拆分开展了一些研究,提出的一系列部分氢化联萘酚双齿手性配体,在利用Et2Zn和Me3Al试剂对a,b-不饱和环烯酮的系列底物的对映选择性反应中这些配体表现出了很有价值的实验数据,有关这一研究的部分结果我们已在国外权威期刊《Asymmetry》、 《Organic Letters》、《Tetrahedron Letter》发表,并与香港理工大学建立了长期的合作研究关系。 对一些重要的具有生物活性消旋体进行了拆分,一些实验结果已得到了同行的看好,有望在短期取得成果。