10月26日,中国科学院大学(以下简称“国科大”)纳米科学与技术学院的一场科学前沿讲座在主持人介绍词中开启。赵宇亮院士在台侧站得笔直,看着台下面露期待的同学们,脸上泛起微笑。他走上讲台,并不急着进入本次的讲座主题——“纳米材料生物效应与药物纳米载体”,只用轻松诙谐的语调说:“刚才的介绍,我得补充一点——我以前是搞‘核物理’的。”
同学们一齐笑起来,以为这只是院士的一个幽默小玩笑。没想到接下来,他稍稍正了辞色,对大家说:“说这件事是想告诉大家,只要我们受到严格、正规的科学教育,我们所习得的对科学研究的方法都是相通的。”
在接下来的2个小时里,赵宇亮院士便用他精彩充实的报告内容,让同学们进一步领略到何为优秀的学术思想与科研工作。
赵宇亮院士
为何要研究纳米材料的生物效应?
赵宇亮院士回顾2003年的一次纳米科学学术会议,无奈地说:“当时大家都不支持我的研究,最后整个会议,仿佛变成了对我一个人的批评会。”彼时的众多纳米科学工作者,对于赵宇亮院士提出的“纳米材料毒性”还有着较为片面的理解,在中国纳米领域兴起不久的时间点上,将“毒性”赤裸裸地与纳米材料挂钩,这是他们极其不认同的事情。
“这时候,摆在你面前的只有两条路:要么放弃,要么坚持。而我坚持下来了。”不过,坚持自己的想法并不意味着固执行事。赵宇亮院士笑笑,接着说道:“所以我当时将实验室的名字改成了‘纳米材料生物效应’,这个效应可能是正面的,也可能是负面的嘛。”通过这种“迂回战术”,他终于安心地做起自己的研究。有趣的是,仅仅在一年以后,有关“纳米安全性”的研究便进入了爆炸式增长的阶段,赵宇亮院士也由此凭借着自己前沿研究成果,带领中国走在了纳米安全性研究的前列。
在对纳米材料的生物安全性研究中,赵宇亮院士逐渐发现并明确该领域的核心科学问题与分析方法瓶颈——如何做到在生物体这种非平衡非线性的体系中,实现对目标的定量分析呢?这时,“核物理”的背景就发挥了不容小觑的作用。
在高能物理所的工作经历使得他想到,可以将同位素标记法改进优化后应用于纳米材料的生命分析检测中,而在提供同步辐射这关键一步,则可与高能物理所的同伴们进行合作。通过融合大科学装置于检测过程中,他带领团队成功构建出同步辐射联合纳米探针的生命分析方法,实现了纳米材料体内代谢产物化学形态的原位检测。
基于这一方法,赵宇亮院士带领团队继续展开了海量的实验工作。科研期间,他们常常发现一些有趣的纳米毒理学或超越既有化学物质代谢动力学原理的新现象,也通过详实有力的证据提出或验证了多种纳米生物安全方面的详细完整的化学生物学机制。
面对屏幕上展示出的内涵丰富的图表与密密麻麻陈列的已发表工作,同学们在心中默默惊叹与敬仰。对此,赵宇亮院士幽默评论道:“虽然仅仅是一张图,但这背后隐藏的,是大量的‘小鼠’和大量的‘学生’。因此,我们组里的学生在毕业答辩前,都会对小鼠虔诚地拜一拜,感谢它们为人类的科研进展做出的巨大贡献。”
报告末尾,赵宇亮院士向同学们介绍了纳米医药领域中的热点与前沿话题“纳米药物载体”,以及由他的团队首创的,第一个能够在活体内工作的“DNA纳米机器人”——该工作在2018年被美国《科学家》杂志评为“重大技术突破”,入选了2019年十大中国科学进展,并于同年被MIT评为:肿瘤领域的十大突破。在赵宇亮院士的讲述中,同学们不禁遐想,当纳米机器人在肿瘤领域由实验室真正走向临床,将会对人类社会产生多么深远的影响。
同学们体会到,当对新学术思想的坚持遇到革新的技术方法,二者的碰撞与融合,定可为科学研究带来巨大的突破与丰实的成果。
知识点满满的报告结束后,同学们按捺不住与院士交流的冲动,积极地举手提问。从关于纳米药物载体作用机理、EPR效应的合理性等学术探讨,到纳米药物的落地量产、中美新冠疫苗的载体差异及其原因、纳米颗粒的环境生态影响等现实问题的思考,一问一答间,此次讲座的内涵变得更为丰富与深刻起来。
到讲座结束,还有许多同学围着赵宇亮院士,不愿错过与他交流的每一个机会。
参考资料
【1】微信公众号中国科学院大学(ID:ucas1978),赵宇亮院士:让新思想与新方法碰撞出科研的未来之光
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