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刘伯里,中国工程院院士,放射化学家,中国放射性药物领域开拓者之一,致力于研究放射性药物等,特别在锝药物的理论设计和应用两方面取得了系列成果,首创了湿热熔融标记法和冠醚介质催化交换法,研制和生产的67Ga、57Co等核素以及99mTc-ECD和99mTc-MIBI药盒均已产生了社会和经济效益。

人物简介

刘伯里,1931年出生,汉族。现为中国工程院院士、北京师范大学应用科学与技术学院院长、中国核学会核化学和放射化学学会副理事长、中国核学会同位素学会常务理事、中国《大百科全书》核化学和放射化学卷副主编、国家同位素工程技术研究中心工程技术委员会委员以及国际同位素学会会员。刘伯里先生为放射化学和放射性药物化学专家。早期曾从事我国核燃料后处理工程低放裂变废液处理、核爆炸裂变产物污染苦咸水的去污、核潜艇原子反应堆第一回路水放射性的净化和从高放裂变废液中提取铯-137、锶-90等裂变产物的研究,为完成有关军工任务作出了重要贡献。70年代后致力于放射性药物的研究,是我国放射性药物领域的主要开拓者,已在国内外主要专业期刊上发表论文137篇。研究了(99mTc)、(123I与131I)、溴(77Br与82Br)、(18F)、砹(211At)、(67Ga与68Ga)、(111In与113In)、铊(201Ta)、(64Cu)、和(35S)等核素的放射性药物,特别在锝药物的理论设计和应用两方面取得了系列深入的创造性成果。指导和参加研制的99mTc-ECD和99mTc-MIB显像剂,获卫生部一级新药证书和生产证书,负责完成的“锝化学研究及其应用”项目获1992年国家教委甲类科技进步二等奖、及1997年国家教委科技进步二等奖、及1999年国家科技进步奖二等奖等。研制和生产时67Ga、57Co等核素以及显像剂药盒均已产生很大的社会和经济效益.还研制出67Ga和111In两类新的心肌显像剂。首创了湿热熔融标记法和冠醚介质催化交换法,前者用于放射性药物标记的新工艺,后者实现了低温快速同位素交换。

个人履历

刘伯里(照片1)

刘伯里(照片1)

1931年3月17日 出生于江苏省常州市。
1950年9月至1952年9月 在上海大夏大学化学系学习。
1952年9月至1953年7月 在华东师范大学化学系学习。
1953年9月至1958年9月 在北京师范大学化学系任助教。
1960年3月至1983年5月 在北京师范大学化学系任讲师、副教授
1983年9月至1988年9月 在北京师范大学化学系任副系主任、应化所所长。
1983年6月至今 在北京师范大学化学系任教授。
1986年至今 在北京师范大学化学系任博士生导师。
1993年9月至今 在北京师范大学任应用科学与技术学院院长。
1980年9月至1981年3月 在日本九州大学访问研究员。
1983年6月至1983年9月 在美国纽约州立大学Buffalo分校访问学者。
1985年1月至1985年5月 在美国加州大学戴维斯分校访问教授。
1988年1月至1988年7月 在美国宾夕法尼亚大学访问教授。
1989年6月至1989年9月 在美国宾夕法尼亚大学访问教授。
1990年5月至1990年9月 在美国宾夕法尼亚大学访问教授。
1997年11月 当选为中国工程院院士。

科研情况

药物研究

刘伯里在放射性药物领域有很高的造诣,研究了14种核素的放射性药物,尤其在锝化学以及锝药物的理论设计和应用方面取得了系列成果。
锝化学与99mTc-放射性药物的研究。80年代以来,由于99mTc 具有理想的核性质,锝药物得到了很大的发展。刘伯里及其合作者将堆积模型应用于锝化学,首次定量研究了锝配合物的结构稳定性规律,得出了所有稳定锝配合物,其SAS值(空间立体角系数之和)介于0.97±0.13;解释了世界各国过去在合成锝放射性药物时发现的某些锝配合物不稳定的原因;提出了各种不同配位原子可能形成的稳定锝放射性药物的方案,这些设想后来均为实验所证实。这一成果使稳定锝配合物的合成摆脱了过去经验的束缚,缩短了筛选时间,为锝放射性药物的设计提供了理论和实验依据。刘伯里等人还系统地研究了锝脑放射性药物的构效关系,提出了脑显像剂的吸收机理和滞留机理,并在此基础上,合成出具有良好脑吸收和滞留性质的新的脑显像剂。此外,他和合作者研制的99mTc-ECD、99mTc-MIBI已通过卫生部批准,在全国临床推广应用,产生了较大的社会和经济效益。
放射性卤素药物。在放射性肾上腺显像剂的研制中,在王世真院士首次标记6位胆固醇的基础上,刘伯里和他的合作者系统地研究了溴-82、碘-131、砹-211标记的6位胆固醇和碘-131标记的6位甲基胆固醇和6位乙基胆固醇。其中,溴、砹标记的6位胆固醇和碘-131标记的6位乙基胆固醇是独创的。此外,他还系统地研究了放射性卤素同位素交换动力学规律。
在放射性卤素药物标记方面,刘伯里首创了湿热熔融交换法和冠醚介质催化交换法。前者已用于放射性药物标记的新工艺,后者实现了低温快速同位素交换,为生物活性物质的标记开辟了新途径。另外,为了有目的地设计合成新型的放射性药物,刘伯里领导的研究组应用量子化学、分子力学以及分子图形学等计算机辅助药物设计方法研究了脑内神经递质受体与其配体相互作用的模型,并在此基础上,合成了一种新型的123 I标记的多巴胺D2受体显像剂,其对猴脑纹状体的特异性高于国际公认的123I-IBZM。这些成果都处于放射性药物的研究前沿,受到各国同行的瞩目。
其他核素的放射性药物。在美国加州大学Crocher核实验室,刘伯里参加了对生产医用核素123 I重要的127I(p,xn)核反应的激发函数、薄靶产额及累计产额的测定,其中包括127 I(p,n)127Xe、127I(p,3n)127Xe、127I(p,5n)127Xe、127I(p,6n)127Xe和127 I(p,7n)127Xe等核反应,并用于高纯度131 I的大规模生产。在国内,他指导并参加了用CS-30回旋加速器研制67Ga、111In、201Tl和57Co医用核素。其中,67Ga自1987年开始经卫生部批准,首次在国内大批量生产,供全国临床应用,57Co也批量生产,供制作穆斯鲍尔源,改变了依靠进口的局面,取得了很好的社会和经济效益。另外,成功地研制成+1价的111In-BAT-TE和68Ga-BAT-TECH配合物用作新的心肌显像剂,并定量地研究了上述二类药物的构效关系,为放射性111In和正电子发射核素68Ga的应用,为镓、铟放射性药物的发展开辟了广阔的前景。

核废物处理

刘伯里在中国核工业发展的初期,刘伯里根据中国核燃料后处理工业发展的需要,积极从事裂变废液处理的研究。自1958年以来,他系统地研究了中国蒙脱石、蛭石、斜发沸石等裂变产物137Cs、90Sr、147Pm、144Ce和106Ru的交换吸附行为,并取得了一些有意义的结果。
1965年,根据三线建设的需要,刘伯里和他的同事们承担了核燃料后处理工厂(821工程)中裂变废液处理的任务。刘伯里是该项目的主要负责人,组织并参加了该项目主要的实验研究。该实验包括几段流程,仅离子交换段就研究了从全国上千种不同产地采集的蛭石、沸石矿样对137Cs、90Sr、144Ce等裂变产物的交换吸附行为。为了确保数据的可靠性,建立了全套主要裂变核素的分析方法和低本底总β的测量方法,筛选了各类净化106Ru阴离子树脂,设计了快速混凝沉降器,选择了各种快速混凝剂,试验了各种沉凝方案以及进行了热台架实验等。总之,经过五年的艰苦奋斗,经过几百次小型流程试验和三次扩大试验,终于成功地确定了一套符合国家标准要求的处理流程,采用混凝沉降和离子交换两段流程处理08废水,采用蒸馏、阳离子交换和阴离子交换处理07废水,达到了国家安全排放指标。该项成果填补了国内空白,达到了当时国际先进水平,并在三线核工业建设的有关工程设计中被采用。
1970-1972年,刘伯里作为主要负责人之一,参加并组织了国家海洋局下达的海水淡化器脱盐除放射性裂变产物污染的研究项目。以核爆炸污染的苦咸水为体系,用冷却5天的浓缩235U、239 Pu,经反应堆辐照后的裂片为指示剂,研究裂变产物在电渗析脱盐过程中的迁移行为和规律。此项研究取得了满意结果,为净化核爆炸现场的污染水源提供了有效手段,具有实际应用价值。此后,他还参加了中国核潜艇原子反应堆第一回路水中泄漏放射性核素的净化研究,为完成军工任务做出了贡献。
1974年,刘伯里参加了用人工合成的无机离子交换材料从高放裂变废液1AW中,分离和提取137Cs和90Sr的研究并进行了热试验,该项目经验收,达到了国际先进水平。

学术交流

为了发展中国的放射化学与放射性药物化学事业并扩大影响,刘伯里积极从事国际学术交流活动,先后七次被邀赴美国讲学和进行合作研究。1983年,他是美国纽约州立大学Buffalo分校访问学者。1985年,他担任美国加州大学戴维斯分校访问教授。1988-1990年间,他担任美国宾夕法尼亚大学放射学系的访问教授和脑放射性药物研究项目的顾问。三次应邀赴日本讲学,在九州大学、东北大学进行合作研究。1980-1981年间,他担任日本九州大学访问研究员。作为中日双边会议的主要发起人和倡导者之一,他两次作为中国代表团团长出席在日本福冈召开的第一次、第三次中日双边会议,并且担任第二次、第四次中日双边会议的主席。1986年在北京召开的国际核化学和放射化学会议中,他担任国际组委。他还是国际原子能机构放射性同位素生产培训班的特邀讲课人(1988年,1992年,1999年),受到亚太地区各国学生及机构官员的好评。另外,他还以中国代表身份两次参加了1993年和1995年在曼谷和悉尼举行的亚太地区核合作计划中有关放射性药物的国际会议。

人物事迹

数十载耕耘硕果累累

刘伯里(照片2)

刘伯里(照片2)

刘伯里院士长期从事放射化学和放射性药物研究,是我国知名的放射化学和放射性药物化学专家,一直坚持在一线负责教学和科研工作。为了增强祖国国防力量,他和合作者早期承担并完成了我国核燃料后处理工程低放裂变废液的处理、核爆炸现场裂变产物污染苦咸水的去污、核潜艇原子反应堆第一回路水放射性的净化和从高放裂变废液中提取铯-137、锶-90等裂变产物的研究,为完成有关军工任务做出了重要贡献。
20世纪70年代初,他开始致力于核能的和平利用,从事放射性药物的研究,是我国放射性药物领域的主要开拓者之一。承担了放射性药物领域“六五”、“七五”国家攻关项目、“八五”、“九五”国家自然科学基金重点项目、国家攀登计划子项目、“211工程”项目以及多项国家自然科学基金面上项目和北京市项目。研究了15种核素的放射性药物,在放射性药物分子设计和应用两方面取得了系列创新成果。首次提出了锝配合物的稳定性规律,系统研究了心、脑、肾上腺和有关受体放射性药物的构效关系;指导并参加研制的99mTc-ECD、99mTc-MIBI获国家一类新药证书和生产证书,取得了较大的经济和社会效益。研制出有望成为我国自主知识产权的新放射性药物有:脑灌注显像剂99mTc-MPBDA、脑多巴胺D2受体显像剂123I-AIBZM、心肌灌注显像剂99mTc(CO)3(MIBI)3以及肾功能显像剂99mTc-BPHA等,其中99mTc-MPBDA和99mTc(CO)3(MIBI)3已得到发明专利证书。此外,还研制出正电子核素11C标记的斑块显像剂以及67Ga和111In两类新的心肌显像剂。首创了湿热熔融标记法和冠醚介质催化交换法,前者用于放射性药物标记的新工艺,后者实现了低温快速同位素交换。他与合作者已在国内外主要专业刊物上发表论文180余篇。曾获全国科技大会奖(1979年)、国家教委甲类科技进步二等奖(1993年)、国家教委科技进步二等奖(1998年)、国家科技进步二等奖(1999年)、国防科工委以及省部级科技进步奖等9项。

谦和为人踏实干事

如此多成就的取得是长期付出和努力的结果。在上述研究的十多年中,他几乎没有节假日,全身心地投入研究。由于这些工作经常接触毒性很大的放射性核素,他在忘我工作中接受了很大的辐射剂量,虽然那时处于年富力强的年龄,但头发已经脱落和变白。在研究过程中,“祖国的整体利益高于一切”早已根植于他的心中,他把科研与祖国的命运强烈联系在一起,增强祖国国防力量、为国家增光是他明确的工作动力和目的,他在国家需要的时候能勇敢地承担起国家急需的研究,他的全力以赴、高度自觉地忘我工作表现了他对党的事业的无限热爱与忠诚。为了工作的需要,刘伯里常常要加班加点,在从事军工研究的那些年月,工作繁重而紧张,大年三十的晚上,当别人家里一家人围坐在桌旁吃团圆饭的时候,刘伯里又已经在实验室里开始了工作。
刘伯里现在已经是七十五岁高龄了,但是仍然从事着第一线的工作院教学,做课题,完成国家的重要任务。除此之外,刘伯里还每天挤时间不断学习新知识,他说自己要活到老干到老学到老。年迈的身体加上繁重的工作,刘伯里多次住进了医院。儿女时时惦记着老人的健康,劝老人少工作,多休息。但是老人放不下手头的工作。他说,自己的每一点进步都是党长期培养和教育的结果,自己要做那到死丝方尽的春蚕,只有努力才能不辜负党和人民对自己的信任和培养。

对党和祖国一片赤心

刘伯里院士积极开展国际间的学术交流,曾多次受邀赴日本九州大学、东北大学以及美国纽约州立大学、宾夕法尼亚大学、加州大学Davis分校Crocker核实验室进行合作研究和讲学,曾任美国宾夕法尼亚大学放射学系脑放射性药物研究项目的顾问(1990-1994)。此外,他是中日放射性药物双边会议的创始人(1987-至今)。他还以中国代表身份2次参加1993年和1995年在曼谷和悉尼举行的亚太地区核合作计划中有关放射性药物的国际会议。2004年,在与德国莱比锡多学科综合同位素研究院院长充分商谈的基础上,签署了合作协议,促成了北京师范大学和莱比锡多学科综合同位素研究院两个单位的实质性合作。
每次出访,刘伯里都严格按照出访规定,从未无故在国外多作停留。他甚至把在国外工作剩余的工资在回国后上交给学校和国家,刘伯里先后出访美国九次,每次都受到美方的好评。美方也曾试图留住他,但都被刘伯里坚决拒绝了。1989 年,国内形势出现了一定的动荡,当时刘伯里恰好出访美国宾西法尼亚大学,美方移民当局劝说他留在美国工作。一面是国内的局势,一面是美国的优厚的待遇,刘伯里毫不犹豫地选择了前者。他说,在顺境的时候,做到爱党、爱祖国比较容易,在逆境面前,对党和祖国也要同样忠诚。

大力培养和扶植人才

刘伯里院士积极致力于人才培养,从1960年开始在国内高校中首次招收和培养放射化学研究生4名,改革开放以来已经为国家培养博士生、博士后15名,硕士生35名。他坚信青出于蓝而胜于蓝,毫无保留地积极培养年轻的科研工作者,使他们尽快成长为中坚力量。在他的带领和努力下,北京师范大学放射性药物教育部重点实验室正式立项。并且,他积极参与985非动力核技术创新平台的建立,促进了我国放射性药物的研发和青年人才的培养。
他的学生中80%都在国外深造或工作,他的这些学生都在工作中做出了优异的成绩,有的已经成为了某些大学里放射性药物领域的学术负责人。刘伯里先生还鼓励自己的学生学成后回国服务,他常常对自己的学生说,出去可以开阔眼界,学到知识和技能,但是不能忘记我们最终的根是在中国。受他的影响,他的一些学生学成归来。
作为一个党员,他一直认为没有党的教育和培养就没有自己今天的一切,党的长期培养和同志的帮助与合作才有可能使自己在祖国的建设中发挥应有的作用。因此,他对党的感激之情无论在顺境还是逆境都能牢记在心,在工作中都能尽心尽力、全力以赴,力求为祖国多做贡献。同时,他在各方面都发挥模范带头作用,以自己的实际行动来影响和带动年轻人。在2005年北京师范大学的“保持共产党员先进性教育活动”中,尽管他年事已高,但仍认真按照党的要求努力学习,把这次教育看作是自己继续革命的加油站。他认真总结了自己的心得体会,在党员中起到了很好的模范带头作用。在讨论中,他结合实际、实事求是地分析自身和目前存在的各种情况,努力寻找差距,明确前进方向,并制定整改措施,这些都使年轻的党员受益颇深,对当代真正的共产党员应该具备的素质有了深刻的认识。

技术成就

刘伯里长期从事教学和科研工作,在承担研究项目的同时,积极从事人才的培养,为研究生开设了原子核物理、放射化学、放射性药物化学和锝化学及其应用等基础和专业课程。1960-1964 年培养放射化学研究生3名,1978年以来培养硕士生25名,博士生7名。
刘伯里重视因材施教,要求学生结合自身的实际条件,掌握一定的理论和方法。他认为,知识的掌握,贵在熟练,只有反复熟练地理解和掌握了,才有可能谈得上发展和创新,所谓“熟能生巧”,这个“巧”字,就是科学发明创新的契机。许多新理论、新方法都是从这个“巧”字上开始萌发衍生而发展起来的。不仅如此,每当从事新的规律的探索时,自己最愿意应用的理论工具或实验方法,常常是自己最熟练的那一部分。他的一位硕士生陈仕平,数学功底深厚,刘伯里让他进行放射化学理论研究,三年内发表论文13篇。
为了发展我国的放射化学与放射性药物化学事业并扩大影响,刘伯里积极从事国际学术交流活动,先后七次被邀赴美国讲学和进行合作研究。1983年,他是美国纽约州立大学Buffalo分校访问学者。1985年,他担任美国加州大学戴维斯分校访问教授。1988-1990年间,他担任美国宾夕法尼亚大学放射学系的访问教授和脑放射性药物研究项目的顾问。三次应邀赴日本讲学,在九州大学、东北大学进行合作研究。1980-1981年间,他担任日本九州大学访问研究员。作为中日双边会议的主要发起人和倡导者之一,他两次作为中国代表团团长出席在日本福冈召开的第一次、第三次中日双边会议,并且担任第二次、第四次中日双边会议的主席。1986年在北京召开的国际核化学和放射化学会议中,他担任国际组委。他还是国际原子能机构放射性同位素生产培训班的特邀讲课人(1988年,1992年,1999年),受到亚太地区各国学生及机构官员的好评。另外,他还以中国代表身份两次参加了1993年和1995年在曼谷和悉尼举行的亚太地区核合作计划中有关放射性药物的国际会议。
作为我国放射性药物领域的主要开拓者之一,刘伯里认为,不仅应当争取成为一个具有创新精神的科学家,而且还应力争成为一个懂得研究成果开发和转化的精明的企业家。他和他的合作者近十年来研制的心脑放射性药物99mTc-MIBI和99mTc-ECD已商品化,正在为全国人民的健康服务。“老骥伏枥,志在千里。”刘伯里和他的合作者们正在放射性药物领域积极探索,争取早日将放射性药物的科研成果,转化为具有我国知识产权的具有国际竞争力的商品。
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