情系科学爱洒北大

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1、情系科学爱洒北大“先做人，后做事，对祖国一腔热诚，对理想坚定不移，对工作严谨要求，对生活淡泊名利。”说出这番话的并不是某位老一辈科学家，而是北京大学物理学院青年“千人计划”特聘研究员毛有东。作为新一代科学家，他既有着“严、慎、细、实”的科研态度，又传承了深厚源长的北大精神以及我国科学家浓郁沉淀的家国情怀。十余年来，毛有东的足迹从国内走到国外，又从国外返回祖国。辗转中，始终不变的是他学成报国的初心与追寻科学真理的志趣。饱含热情，执着梦想“我从小就喜欢科学，所以我选择了物理专业。”当被问到为何选择物理为专业

2、的时候，毛有东笃定地说。出生在湖北荆州的他，从小就品学兼优。高中毕业后，毛有东被免试保送武汉大学物理学基地班，之后到北京大学凝聚态物理专业继续深造，并取得了博士学位。随后，毛有东在国家纳米科学中心就职，短时间内就发表了非常有影响力的文章：凭借过硬的专业知识，2003年他创建了自己的软件公司，从零开始，在没有任何投资的情况下，短短3年时间就营利几百万元。然而，钟情科学研究，一心想为科学事业贡献力量的他，看到了冷冻电镜的发展前景和研究价值，以及冷冻电镜对人类发展的影响，两年后毅然离开了公司，开启了漫漫科研征

3、途。其实早在出国之前，毛有东在国内的科研己经卓有成就。通过实验与非平衡统计物理理论计算相结合，毛有东首次研宄了DNA分子软通道内纳米流体一通道相互作用的动力学行为。从朗之万方程和福克一普兰克方程等非平衡统计物理学原理出发，以描述纳米软通道和输运粒子相互作用为切入点，构造了一套理论模型，提出并解决了DNA纳米软通道和输运粒子耦合动力学行为。重点分析了DNA分子软通道的门禁开关行为的温度可控性或可编程性。所建立的开关理论模型计算，在无自由参数的情况下定量地解释了一系列实验测量。相关的结果发表在《自然一纳米技

4、术》上。此外，毛有东还发展了活体实时原子力显微成像技术，用于对活大老鼠主动脉的内壁细胞蛋白纤维网络结构的成像及其实时纳米机械性质的药物响应测量：综合多种生物物理和生物化学分析技术，系统研究了DNA分子灯塔、DNA分子马达二维阵列的界面分_关行为及其潜在的基因检测的技术应用。2005年，毛有东心怀梦想来到美国，就职于哈佛大学Dana-Farber癌症研宄所，成为一名物理科学家。在哈佛期间，他建立了一套完整的膜蛋白质粒表达、纯化、高分辨电子成像和并行数据处理的系统。对于膜蛋白在人类细胞中的表达和优质纯化、单

5、分子膜蛋白电子显微成像、高分辨三维结构重建等方法均有所发展，并处于国际领先的地位。在哈佛的合作导师和同事对他的工作和研宄能力给出了高度的评价和认可，并认为他的研究成果对于当代生物物理和分子医学具有广泛的推动作用，有可能触动新一轮的分子医学革命。在哈佛担任Principallnvestigator期间，毛有东展现出卓越的科研组织领导能力。他独立获取了大笔的科研经费支持，在Dana-Farber癌症研宄所成功创办了Intel并行计算结构生物学中心，并和Intel建立了长期的研究合作关系：同时，他还在哈佛大学

6、纳米系统中心成功建立了一套高度自动化高通量的冷冻电子显微镜成像平台：并积极推动北大和哈佛的合作研究。在美国的事业风生水起，一路坦途，毛有东不禁感慨:我可能天生就是要做科研的但这不足以让他满足，为了自己钟爱的科学事业更好地发展，毛有东涉猎广泛。套用他的话说：“因为我喜欢科学，所以自学的东西特别多，从数学到医学，从理论到软件、计算，什么都要懂。”在哈佛，他做过分子克隆，所以做实验也很顺手。不仅如此，他常常陶醉在科研之中，几乎所有时间都在做科研。曾经，他为了尽快把一个数据分析出来，经常和学生一起彻夜不眠。这样

7、的画面是毛有东在美国生活的一个缩影。在外人看来，这样的生活似乎太单调，但对醉心于科研事业的毛有东来说却算不了什么，因为科研足以让他无比幸福。专注科研，成绩斐然在美期间，毛有东的研究涉猎很广，包括膜蛋白复合体的亚稳态折叠架构、生物大分子折叠的系统动力学、软通道纳流的门禁开关效应、石墨稀的埃米折皱现象等。利用单分子电子显微镜技术和超级计算技术，毛有东分析了人类免疫缺陷病毒外衣膜糖蛋白复合体的分子结构，并以此进一步分析了病毒入侵过程中脂膜融合的分子结构机理。该系列研究对于人类免疫缺陷病毒的疫苗免疫原的反向设计

8、具有重要的参考价值。相关结果以多篇长论文形式发表在《自然一结构和分子生物学》和《美国国家科学院院刊》，并申请美国国家发明专利1项。以四链DNA线性马达分子的二维阵列为模型实验系统，结合实时原子力显微镜技术和理论计算模拟，毛有东首次研究了复杂相互作用下生物大分子折叠的系统动力学行为。在该研宄中提出了描述复杂相互作用下，分子折叠动力学的元胞自动机网络的非平衡统计物理模型。基于该模型的计算模拟高度，再现了对模型实验系统的实时原子力显微成像的动力学