【中國科學(xué)報】點亮生命醫(yī)學(xué)的明燈——記中科院蘇州納米所研究員王強(qiáng)斌
王強(qiáng)斌(左二)和助手一起討論成像儀器研發(fā)情況。
2008年7月,在美國留學(xué)多年的一個小伙子應(yīng)邀來到了中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所(以下簡稱蘇州納米所)。
面對嶄新的研究所辦公大樓、“一窮二白”的實驗室,哪怕是在無機(jī)半導(dǎo)體量子點研究領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗,王強(qiáng)斌也蒙了。
不過很快他便回過神來,一邊積極籌建實驗室,一邊思考該做什么樣的研究——既具有科學(xué)前沿性,又能滿足國家和社會的重大需求。
懷著對未來無盡的思考,王強(qiáng)斌作為蘇州納米所最早引進(jìn)的研究員之一,開啟了新的科研生涯。
新技術(shù)的探路者
王強(qiáng)斌歸國時,量子點已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)和顯示等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。而蘇州當(dāng)時正著力發(fā)展生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),蘇州納米所周邊的生物醫(yī)藥公司如雨后春筍般快速成長。他敏銳地判斷,生物醫(yī)學(xué)方向?qū)⑹撬_展獨立研究的一個突破口。
然而,量子點潛在的生物毒性和較短的熒光波長限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。為此,王強(qiáng)斌帶領(lǐng)團(tuán)隊系統(tǒng)研究了量子點的可控制備、量子限域效應(yīng)、能帶結(jié)構(gòu)和生物學(xué)效應(yīng)等基本科學(xué)問題。
經(jīng)過近兩年的不懈努力,2010年,王強(qiáng)斌團(tuán)隊在《美國化學(xué)會志》上首次報道了一種不含重金屬元素、熒光發(fā)射波長超過1000納米的近紅外二區(qū)熒光(波長范圍1000~1700nm)Ag2S量子點體系,一舉解決了量子點的毒性和發(fā)射波長短等問題,為量子點家族增加了來自中國的“新成員”。
近紅外二區(qū)熒光成像顯著降低了活體組織的吸收、散射和背景信號干擾,因此較傳統(tǒng)熒光(400~900 nm)成像,在組織穿透深度、空間分辨率和時間分辨率等指標(biāo)方面獲得了數(shù)量級提升,被譽(yù)為下一代活體影像技術(shù)。
作為該技術(shù)的探路者,王強(qiáng)斌在科學(xué)求索的道路上跨越了一次又一次障礙。
當(dāng)時近紅外二區(qū)光學(xué)成像研究剛剛起步,市場上根本沒有開展下游生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究的相關(guān)影像設(shè)備?!皼]有條件就自己創(chuàng)造條件。”王強(qiáng)斌堅信,“只有不斷突破自己的舒適區(qū),勇闖無人區(qū),才能做出真正的創(chuàng)新性工作?!?/p>
于是,他帶領(lǐng)團(tuán)隊開展技術(shù)攻關(guān),從無到有自主研制了近紅外二區(qū)熒光倒/正置顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和小動物活體影像系統(tǒng),填補(bǔ)了國內(nèi)外相關(guān)影像設(shè)備的空白,為活體熒光“可視化”研究搭建了堅實的技術(shù)平臺。
從研究到應(yīng)用
經(jīng)過十余年的辛勤耕耘和不斷突破,王強(qiáng)斌組建了一支具有化學(xué)-光學(xué)-生物醫(yī)學(xué)多學(xué)科交叉背景的研究團(tuán)隊,深入開展了一系列基于近紅外二區(qū)熒光指導(dǎo)的活體“可視化”精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究。
然而,王強(qiáng)斌并未滿足于此。在他看來,“再好的科研成果,如果不能推向市場應(yīng)用,其意義也會十分有限”。
為此,圍繞精準(zhǔn)醫(yī)療的國家重大需求,依托蘇州市、蘇州工業(yè)園區(qū)優(yōu)渥的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境,王強(qiáng)斌在原始創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,率領(lǐng)團(tuán)隊大力推動近紅外二區(qū)熒光影像技術(shù)轉(zhuǎn)化,率先實現(xiàn)了該技術(shù)的市場化。
王強(qiáng)斌團(tuán)隊開發(fā)的相關(guān)量子點產(chǎn)品以及自主研發(fā)的系列成像設(shè)備已經(jīng)為國內(nèi)外許多知名高校、科研院所和醫(yī)院提供了服務(wù),極大推動了這種新型成像技術(shù)在重大疾病診療、再生醫(yī)學(xué)和腦科學(xué)等領(lǐng)域的“可視化”研究。越來越多的國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)主動上門尋求合作,或希望他們提供活體成像技術(shù)支持。
此外,王強(qiáng)斌團(tuán)隊非常重視與蘇州本土醫(yī)療機(jī)構(gòu)的合作,積極推動臨床轉(zhuǎn)化研究。他們利用新型近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù),分別與蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院、附屬第二醫(yī)院、附屬兒童醫(yī)院等開展了干細(xì)胞參與骨損傷再生修復(fù)、消化道腫瘤靶向藥物治療、小兒神經(jīng)母細(xì)胞瘤的早期診斷和手術(shù)導(dǎo)航等研究,為相關(guān)技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化奠定了良好基礎(chǔ)。
王強(qiáng)斌團(tuán)隊在近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)研究方面的創(chuàng)新性成果分別獲得2017年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎和2022年中國分析測試協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎特等獎。
造福人類健康
“勤奮、踏實、協(xié)作”是王強(qiáng)斌團(tuán)隊秉持的工作態(tài)度。
作為科研團(tuán)隊負(fù)責(zé)人,王強(qiáng)斌非常注重人才培養(yǎng)和團(tuán)隊協(xié)作。他經(jīng)常強(qiáng)調(diào):“只有團(tuán)結(jié)協(xié)作、目標(biāo)一致的團(tuán)隊才能做成事?!?/p>
如今,身兼科研管理多職的王強(qiáng)斌,不管日常事務(wù)多繁忙,仍然堅持每天與學(xué)生交流,仔細(xì)查閱周報,定期召開組會,指導(dǎo)他們的課題研究?!芭c學(xué)生討論問題,找到困擾課題的解決方案,是我最開心的時刻?!蓖鯊?qiáng)斌感慨道。
王強(qiáng)斌還是院重點實驗室負(fù)責(zé)人。他十分關(guān)心青年科研人員的成長,積極營造團(tuán)隊創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)、協(xié)作氛圍,通過項目和任務(wù)把各個團(tuán)隊進(jìn)行有機(jī)整合,鼓勵和支持大家開展有特色的“標(biāo)簽式”研究。
懷著對事業(yè)的熱愛,王強(qiáng)斌十年如一日堅守在科研一線。常年的超負(fù)荷工作使他患上了嚴(yán)重的腰椎間盤突出癥。沒法坐著,他就站著辦公,和團(tuán)隊成員一道堅守“把開發(fā)的影像技術(shù)進(jìn)一步推向臨床應(yīng)用,造福人類健康”的愿景。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),王強(qiáng)斌團(tuán)隊部署了“多模融合影像技術(shù)”“臨床手術(shù)導(dǎo)航影像設(shè)備和技術(shù)”“類器官分析與操控”等重點攻關(guān)任務(wù),以期開發(fā)出突破臨床需求瓶頸的先進(jìn)影像設(shè)備和技術(shù),造福人類健康。
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