王櫻蕙：稀土功能材料領(lǐng)域的追光人

衛(wèi)婷婷

2019年初夏，習(xí)近平總書記在考察江西贛州時(shí)，實(shí)地調(diào)研了當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的稀土企業(yè)。總書記強(qiáng)調(diào)，稀土是重要的戰(zhàn)略資源，也是不可再生資源。要加大科技創(chuàng)新工作力度，不斷提高開發(fā)利用的技術(shù)水平，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提高附加值。這段重要講話經(jīng)《人民日報(bào)》報(bào)道后，引發(fā)社會(huì)熱議，也令遠(yuǎn)在長春的王櫻蕙和稀土資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的同事們備感振奮。

“我的主要研究方向是稀土發(fā)光材料生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用也是一種稀土新產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。”總書記的話給王櫻蕙吃了一顆定心丸，更加堅(jiān)定了她投身稀土發(fā)光材料生物醫(yī)用研究的信念。然而就在幾年前，她還在為自己的研究進(jìn)展緩慢，兩年只發(fā)了兩篇論文而懊惱。

沉下心來做科研，終有所獲

“我本科是化學(xué)專業(yè)，2006年攻讀博士學(xué)位時(shí)開始接觸稀土發(fā)光材料。早期主要是制備一些稀土配合物發(fā)光材料，用于檢測傳感方面的應(yīng)用，比如檢測水里邊的重金屬離子，并初步進(jìn)行了細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)。”說起來，王櫻蕙在中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所讀博時(shí)，就跟稀土發(fā)光材料結(jié)了緣。2011年，王櫻蕙獲得了中國科學(xué)院院長獎(jiǎng)學(xué)金優(yōu)秀獎(jiǎng)，并以優(yōu)異成績博士畢業(yè)。

同年，她前往荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)做博士后研究，“我的合作導(dǎo)師張宏教授學(xué)物理學(xué)出身，在稀土材料發(fā)光機(jī)理方面造詣很深，他所帶領(lǐng)的課題組主要研究稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料”。于是，王櫻蕙的研究方向從稀土配合物發(fā)光材料領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到了無機(jī)納米材料方面，開始研究稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。在組里，她系統(tǒng)學(xué)習(xí)了上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料從設(shè)計(jì)、制備到表面功能化的內(nèi)容，以及有關(guān)稀土材料發(fā)光機(jī)理的知識(shí)。

一年的交流學(xué)習(xí)結(jié)束后，2012年，王櫻蕙返回長春，加入中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所（以下簡稱“應(yīng)化所”）張洪杰院士的團(tuán)隊(duì)從事博士后研究工作，在這里，她遇到了賞識(shí)自己的伯樂和真正熱愛的研究方向。張洪杰院士是我國著名的無機(jī)化學(xué)家，長期從事稀土材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。王櫻蕙后來的成長與張?jiān)菏康膭?chuàng)新精神、識(shí)人用人之能密不可分，她感慨道：“當(dāng)時(shí)，稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的研究剛剛興起不久，張?jiān)菏糠浅？春盟谏锍上耦I(lǐng)域的應(yīng)用前景，就鼓勵(lì)我來做這方面的工作。”

王櫻蕙過去一年在荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)掌握了一些相關(guān)知識(shí)，前期的材料設(shè)計(jì)合成部分比較順利，但是到了生物實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，她發(fā)現(xiàn)，自己卡住了。“因?yàn)槲沂羌兓瘜W(xué)專業(yè)出身，在材料設(shè)計(jì)和合成方面是有基礎(chǔ)的，但是對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，真的是一竅不通。”不通過生物學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證材料的性能，這個(gè)課題其實(shí)相當(dāng)于只做了一半，“由于生物實(shí)驗(yàn)我們相當(dāng)于從零開始，進(jìn)展十分緩慢，當(dāng)時(shí)心里著急得不行”。

關(guān)鍵時(shí)刻，又是張洪杰院士給這個(gè)小團(tuán)隊(duì)打了強(qiáng)心針。“張老師每次看到我都說，不要著急，要有耐心，沉下心來才能做出成果。后來張老師又幫我聯(lián)系了一些國內(nèi)院校的專家，我得以有機(jī)會(huì)去他們的課題組學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。”

在應(yīng)化所從事博士后研究的兩年，可以說是王櫻蕙的低谷期和磨難期，當(dāng)時(shí)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)進(jìn)展緩慢，兩年只出了兩篇論文，令她非常難受。但是王櫻蕙耐著性子，咬牙堅(jiān)持了下來。她說：“東北人最大的特點(diǎn)就是樂觀、不懼困難。”2014年，她的研究終于有了起色，并留在應(yīng)化所擔(dān)任助理研究員。說到這里，她笑著告訴記者：“現(xiàn)在我們組的生物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)初步建設(shè)完成，論文也開始陸陸續(xù)續(xù)發(fā)表。”遇到難題不輕言放棄，四處交流學(xué)習(xí)補(bǔ)足了生物方面的短板，王櫻蕙終于迎來了收獲期。

秉持初心，爭做未來之星

癌癥是當(dāng)前威脅人類生命健康的最重大疾病之一，而我國已經(jīng)成為世界癌癥第一大國。因此，探索和開發(fā)新的先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)癌癥的早期診斷和“精準(zhǔn)”醫(yī)療成為我國公共衛(wèi)生領(lǐng)域亟待解決的重大問題之一。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料以其獨(dú)特的優(yōu)勢在癌癥診斷和治療的應(yīng)用基礎(chǔ)研究中備受關(guān)注。因此，在進(jìn)入稀土材料生物醫(yī)用應(yīng)用領(lǐng)域不久后，王櫻蕙就希望能在癌癥的診療方面做一些研究工作。

“早期，我們是從比較簡單的腫瘤化療藥物入手。化療藥物由于缺乏靶向性，對患者的正常組織具有一定毒副作用。所以，我們利用稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料構(gòu)建了一個(gè)腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的納米藥物遞送系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)利用氧化鋅作為封口劑。在正常組織的條件下，氧化鋅是比較穩(wěn)定的，而在偏酸性的腫瘤微環(huán)境中，氧化鋅快速分解，從而實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤原位的可控釋放，大大降低了藥物對其他正常組織的毒副作用。同時(shí)，利用稀土離子豐富的光、電、磁學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了上轉(zhuǎn)換發(fā)光/CT/MRI多模態(tài)生物學(xué)成像。”這一研究發(fā)表后，被《中國科學(xué)：化學(xué)》雜志作為亮點(diǎn)文章評述。之后，王櫻蕙開始大膽在這方面進(jìn)行深入的研究。

現(xiàn)在，課題組開始研發(fā)一些用于新型治療方法的納米藥物，“比如光學(xué)治療、活性氧調(diào)控等，這些方法都是利用光或者腫瘤微環(huán)境的特性來進(jìn)行腫瘤原位治療，降低對正常組織的毒副作用”。王櫻蕙說。

一路走來，王櫻蕙秉持著樸素的初心，在自己深愛的稀土功能材料領(lǐng)域中不斷地學(xué)習(xí)、成長。近年來，她曾主持或參與多項(xiàng)國家級、省部級項(xiàng)目，并入選中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)，2020年，獲得了國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金支持。今年3月，她還獲評了中國科學(xué)院長春分院“巾幗心向黨，奮斗新征程”主題活動(dòng)“未來之星”榮譽(yù)稱號。對此，她表示，這是對自己過往成績的肯定和支持，更是對以后科研工作的一個(gè)鞭策和激勵(lì)。

對于接下來的三到五年黃金時(shí)期，王櫻蕙有許多美麗的暢想。“我現(xiàn)在正是在精力和體力都比較充沛的年紀(jì)，希望可以依托我們稀土資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室這個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)，自己的研究工作可以取得更多的突破和進(jìn)展。進(jìn)一步加強(qiáng)和醫(yī)院等單位交流合作，探索稀土功能材料在重大疾病的診斷和治療中的應(yīng)用，如急性心肌梗塞、阿爾茲海默癥、帕金森氏綜合征等，并培養(yǎng)多學(xué)科交叉的人才。”

回首自己的科研歷程，王櫻蕙的高頻詞是創(chuàng)新、拼搏、合作交流。7月，長春的天氣正是舒爽，“青促會(huì)”10周年化材分會(huì)年會(huì)正在緊鑼密鼓的籌備中。王櫻蕙說，“我很喜歡我的家鄉(xiāng)長春，這里四季分明，非常美，歡迎大家來做客！”

專家簡介

王櫻蕙，副研究員，就職于中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所和稀土資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

2011年于中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所獲得博士學(xué)位，同年前往荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)從事博士后研究工作。回國后加入中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所張洪杰院士團(tuán)隊(duì)，主要從事無機(jī)光功能材料及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究。以第一作者或通訊聯(lián)系人身份在Natl. Sci. Rev.，J. Am. Chem. Soc.， Angew. Chem. Int. Ed.， Adv. Mater.， Nano Lett.， Adv. Funct. Mater.等期刊上發(fā)表論文30余篇，3篇論文被評選為ESI高被引論文，2011年獲得中國科學(xué)院院長獎(jiǎng)學(xué)金優(yōu)秀獎(jiǎng);2015年獲得中國科學(xué)院杰出科技成就集體獎(jiǎng)（主要完成人）;2017年獲吉林省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（排名第一）;2019年入選中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì);2020年獲得國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金。