本刊記者 王 輝
世界上沒有孤立存在的事物,任何事物都會與周圍其他事物存在著這樣或者那樣的聯系。
哲學如是說。科學上也是一樣。不同的學科、理論相互交叉結合,往往會取得1+1>2的結果,而隨著這個“新生兒”的成長成熟,也會推動理論上的突破與技術上的創新。
當崔大祥與納米相遇、相知,這項年輕的技術向他敞開了一扇大門,令他一頭扎進納米生物醫學工程研究中,樂而忘返。
2001年遠赴德國之前,崔大祥其實已經初露鋒芒。
當時的他,已經拿到第四軍醫大學醫學碩士學位、生化與分子生物學專業博士學位,在第四軍醫大學全軍基因診斷技術應用研究所工作了兩年多,被破格晉升為副教授。
當時的他,主持的國家自然科學基金青年基金項目“3個人胃癌差異表達基因的全長cDNA克隆與染色體定位研究”已接近尾聲,另一項國家自然科學基金面上項目“GCYS-20基因的功能性研究”進展也很順利。
一位畢業未久就能獲得兩項國家自然科學基金支持、并被破格提拔的骨干人才,這,恐怕是周圍大多人對他的印象。然而,就是在這樣一個事業上升階段,他卻選擇了冷處理,直奔德國馬克思·普朗克研究所(簡稱馬普所)開展博士后研究。
時逢馬普所創辦生物-納米工程中心,恰是用人之際。剛到德國,崔大祥便被吸納進入組建隊伍中,并被委以重任,成為生物-納米工程中心生物安全負責人以及生物-納米實驗組組長。
四年下來,他就像一塊海綿,全力吸收著來自生物納米工程領域的水分:不僅在專業上穩扎穩打地積累了良好的基礎,還獲得德國項目管理資格證書與生物安全管理資格證書,從研究中心的組建以及實驗組的發展上汲取了寶貴的經驗。大好的前程擺在面前,他卻再一次選擇了重新開始。
2004年9月,經過競聘,崔大祥登上了回國的航班,準備在上海交通大學納米科學技術研究院開啟新的征程。再次面對未知的未來,崔大祥卻早已做好了打算。早年從醫的他,接觸納米技術之后,越深入就越為之折服,也希望能夠從納米層面去研究生物醫學,以技術與工程結合的手段,去研究和解決生物醫學中的相關問題。
上海交通大學所給予的,正是這樣一個可以讓他大展拳腳的平臺。在這里,他以特聘教授的身份出現,負責組建納米生物工程研究室,并擔任研究室主任。之后的幾年里,上海交通大學轉化醫學研究院副院長、薄膜與微細技術教育部重點實驗室副主任、納米重大科學研究計劃項目首席科學家、上海市浦江人才、教育部新世紀優秀人才、上海市優秀學科帶頭人……一個個頭銜落在他身上,彰顯著他的能力和各界對他的認可。
有舍方有得,崔大祥在一次次峰回路轉中演繹著他的人生哲學,以一個“局外人”的眼光,做著“局內人”的努力,不斷尋找事業的真諦。
胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一,在我國其發病率居各類腫瘤的第二位,每年約有17萬人死于胃癌,幾乎接近全部惡性腫瘤死亡人數的1/4,且每年還有2萬以上新的胃癌病人產生出來,其威脅性令人扼腕。
近五年來,崔大祥的主要精力就扣在解決胃癌預警與早期診斷中的關鍵科學問題上,取得了醒目的成績。
通過采集200多例臨床胃癌患者與癌前病變患者的呼吸氣體,他篩選出一些僅存在于胃癌患者的呼吸氣體標志物,在國際上首次證明Phospholipase C epsilon 1是一個重要的分子標志物?!八谖s性胃炎病變中表現出低表達或無表達,而在胃癌組織中高表達,可用于區分萎縮性胃炎與早期胃癌?!贝薮笙檎f。隨后誕生的呼吸氣體超敏感電化學傳感器檢測方法也是因此而來的。
呼吸氣體需要檢測,血液中與胃癌相關的標志物同樣需要檢測。為了提高這種檢測的靈敏度與特異性,崔大祥率先報道出碳納米管與量子點自組裝基礎上的超敏感檢測核酸與抗原的技術原理方法。2008年,Nature Nanotechnology特別將這一研究列為Research Highlight并發表了評論,表示“碳納米管與量子點結合能夠高靈敏地探測DNA與抗原”,同時“能夠延伸到生物傳感器應用”。
當然,在納米探測新技術原理方法研究上,崔大祥不止有一項突破。在發現巰基乙酸修飾的量子點能夠增強PCR特異性的現象后,他提出了基于量子點熒光淬滅的定量PCR原理方法,并在國際上率先報道。該方法對微量樣品中的核酸檢測更具有現實意義,已經獲得了專利授權。而以細菌為模板,他通過可控綠色合成了空心的帶有納米孔的銀微球。這就意味著通過表面修飾,連接上拉曼分子,可以把拉曼分子的檢測信號增加1011倍。這一突破也在Green Chemistry上得以率先報道。
2011年,Analyst雜志封面上出現了一位中國學者的成果。文章顯示:利用磁性納米粒子團簇,結合既能與抗體Fc片段結合又具有MboI酶切功能的雙功能蛋白,以及熒光淬滅基因探針,可以建立起對唾液中的微量抗體進行定量檢測方法;該方法靈敏度可達到0.1ng/mL,對唾液中早期微量的艾滋病毒、肝炎病毒、腫瘤標志物均檢測具有重大的現實意義。
現實意義。這個詞一次次被賦予在崔大祥的研究中。確實如此,早年從事臨床醫學的他十分看重轉化醫學的發展,試圖在基礎研究與臨床醫學之間搭建起一座橋梁。這一點,也能在他的研究中找到明例?;诹孔狱c熒光淬滅的定量PCR技術原理方法就被轉讓給上海賽安生物醫藥股份有限公司,并開發出系列試劑盒,產生了重大的經濟效益。當然,他在轉化醫學上還有更為系統的研究。
過去,傳統的基礎研究與臨床實踐之間總是被一系列障礙分隔。這些障礙就像是一道“籬笆墻”,而崔大祥所想所為的,就是將研發的最新成果扔過這道墻。對他來說,要實現轉化,不僅要有國際前沿的視野,還要發現臨床中存在的問題,做有針對性的研究。
RGD修飾的殼聚糖包被的磁性納米粒子探針能夠實現對血液中胃癌細胞的快速捕獲與定量檢測;GMI傳感器微流控芯片系統,可以實現HPV病毒16/18的快速基因分型;巨磁阻(GMR)芯片傳感器,可以通過8個指標同步檢測來實現對HBV病毒的快速基因分型。
BRCAA1抗體連接的熒光磁性納米粒子探針,能主動靶向5mm直徑胃癌的裸鼠模型,實現胃癌的熒光成像與核磁共振成像;上轉化熒光磁性納米粒子探針,可實現皮下胃癌模型的CT成像與近紅外熒光成像及核磁共振成像,為早期胃癌定位定量可視化提供可能。此外,由RNAse A摻雜的近紅外量子點與RGD或Her2抗體連接后的納米探針、光敏劑Ce6連接的碳點探針等,則為實現胃癌的靶向影像與治療一體化創造了條件。
這些,也僅僅是個代表。經過數年的研究積累,崔大祥所研發的PCR儀在多家單位走向實踐,部分納米材料與多功能納米探針獲得應用,納米自潔涂料在建設部重大工程中得以推廣實踐。他利用磁性粒子與量子點標記技術,研制了磁性試紙條與量子點試紙條,并開發出配套的檢測設備,靈敏度分別達到5pg/ml與20pg/ml,在定量檢測領域極具前景。而以此為基礎的生物免疫層析芯片檢測儀,也在獲得醫療器械注冊證后已經獲得生產批號,于部分單位推廣。另外,快速檢測的GMR微流控芯片系統、磁性檢測芯片與配套的定量設備也在轉化進行中。
一切,都在正軌中?;貒詠?,他承擔了十余項項目。且不談所獲的各項科技獎勵,如今,他還握有歐洲與美國專利各1項,中國專利授權30項,醫療器械證5個……這將是他日后開展科技成果轉化的重器,也為他未來的科研生涯增加了信心和底氣。今后,他致力于擁有的專利成果的轉化,希望他團隊的發明能夠造?;颊撸@是他最大的心愿。