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黄帆:从基础研究到临床转化 用纳米材料守护生命健康
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天津北方网讯:"100 次试验的失败,曾让我夜不能寐,但现在回头看,那是打开生物医学大门的钥匙。" 如今已是中国医学科学院放射医学研究所 " 生物活性医用纳米材料 " 课题组组长的黄帆,回忆起学生时代的科研困境,眼神里仍带着对初心的坚定。从南开大学高分子化学实验室里的 " 跨界新人 ",到率先发展 " 自组装人工分子伴侣 " 仿生材料、为阿尔兹海默症与癌症治疗开辟新路径的研究员,黄帆用十余年时间,在多学科交叉领域走出了一条属于自己的科研成长路。

一次跨界攻坚:从 " 溶解蛋白 " 难题走进生物医学

2010 年,正在南开大学化学学院攻读研究生的黄帆,接到了导师史林启教授的一项特殊任务——到一路之隔的中国医学科学院放射医学研究所,参与一项生物医学课题实验。彼时的他,满脑子都是高分子化学的分子结构与反应机理,对 " 纳米材料阻止神经系统致病蛋白毒性 " 这一课题几乎一无所知。

" 第一步就要溶解蛋白,可就是这最简单的起步,却成了拦路虎。" 黄帆记得,为了找到合适的溶解方法,他每天泡在实验室里,尝试过调整温度、更换溶剂、优化反应条件等各种方案,近一年时间里做了近 100 次试验,却始终没能突破瓶颈。" 那段时间压力大到睡不着,甚至怀疑自己是不是不适合做生物医学研究。"

转机出现在一次文献调研中。黄帆发现清华大学有位专家在类似领域取得了进展,他立刻整理好自己的实验数据与困惑,主动上门请教。" 专家的一句话点醒了我——或许可以从使用混合溶剂入手,通过增加溶剂极性提升蛋白溶解度。" 带着这一启发,黄帆回到实验室重新设计方案,终于成功实现了蛋白溶解,为后续研究打下基础。

这次跨界攻坚,不仅让黄帆与放射医学所结下 " 不解之缘 ",更让他坚定了 " 用化学手段解决医学难题 " 的方向。2015 年,他从南开大学获得高分子化学与物理专业理学博士学位后,毫不犹豫地加入放射医学所核医学应用研究室,正式开启了生物活性纳米材料的研究之路。

一项原创突破:发展 " 自组装人工分子伴侣 " 仿生材料

" 生物体内的分子伴侣能调控生物相互作用,可在阿尔兹海默症、癌症等疾病中,内源性分子伴侣会出现活性异常——如果能人工构建类似体系,是不是就能破解治疗难题?" 入职后的黄帆,始终带着这样的思考深耕科研。

彼时,生物活性纳米材料已成为重大慢性疾病治疗研究的热点,但由于生物体内环境复杂,纳米材料与生物体的相互作用难以调控,严重限制了其疗效与临床转化。黄帆敏锐地意识到,多学科交叉或许是破局的关键——他将高分子化学的 " 可控自组装 " 技术,与生物学的 " 分子伴侣 " 相结合,率先提出 " 自组装人工分子伴侣 " 这一生物活性纳米材料新概念。

" 就像手术后的可吸收缝线、植入人体的人工关节,人工分子伴侣也是‘量身定制’的生物医用材料。" 黄帆解释,通过调控组装单元的分子结构、成分组成与组装方式,这些人工分子伴侣能模拟天然分子伴侣的结构与功能,与生物体内的蛋白、细胞、组织发生精准相互作用。

经过多年攻关,这一概念终于转化为实实在在的科研成果:他带领团队发展的 " 调控蛋白稳态的自组装人工分子伴侣 ",能有效抑制并清除致病蛋白聚集,为阿尔兹海默症的预防治疗提供新策略;构建的 " 增强细胞免疫的自组装人工分子伴侣 ",首次实现了模拟天然分子伴侣介导的高效免疫激活,可助力肿瘤免疫治疗;开发的 " 靶向病灶组织的自组装人工分子伴侣 ",则能让药物在病灶高效蓄积,为提升疗效搭建了通用平台。

更值得关注的是,这项技术有望填补当前肿瘤治疗的空白。" 目前免疫治疗多针对血液肿瘤,而我们的方法能增强免疫细胞对实体瘤的识别与杀伤能力,理论上适用于多种肿瘤类型。" 黄帆说,这意味着未来可能为更多患者减轻痛苦。

一份使命担当:让科研成果照进生命健康

" 小时候被老师问‘长大想做什么’,我单纯地说想当科学家——那时觉得‘为人类做贡献’很伟大,从小就有这样的梦想。" 黄帆坦言," 成为科研工作者后,我才真正明白实现这样的梦想会面临很多困难和挫折,需要一步一步解决各种难题,才能使科研工作进行下去。同时,我们的肩上也承担了更多的责任,要以国家重大战略需求为导向,集中力量突破关键核心技术,攻关科研难题,使科研成果服务人类和社会发展。"

如今的他,既是课题组组长,也是同事眼中 " 严谨又亲和 " 的领航者。" 黄老师平时平易近人,和我们相处特别融洽,但一进入工作状态,就会紧盯每个步骤,绝不放过任何细节。" 课题组苏林舒助理研究员这样评价他。在黄帆的带领下,团队已先后主持 20 余项科研项目,包括 5 项国家自然科学基金、4 项天津市自然科学基金等,他本人也入选天津市青年人才托举工程,获评天津市青年科技优秀人才等称号。

但对黄帆而言,这些荣誉远不如 " 让成果落地 " 更有意义。" 科研不是纸上谈兵,而是要回应‘健康中国 2030 ’的战略需求,解决人民生命健康的实际问题。" 他始终记得,自己从事生物医用材料研究的初心—— " 希望通过我们的努力,研发出更多能清除患者痛苦的产品,让纳米材料真正成为守护健康的‘武器’。"

从当年为溶解蛋白难题辗转难眠的研究生,到如今带领团队破解重大疾病治疗难题的研究员,黄帆的科研之路仍在继续。而他与 " 自组装人工分子伴侣 " 的故事,也将在守护生命健康的征程上,书写更多新的篇章。(津云新闻记者赵颖妍)

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