崔大祥：當(dāng)納米與醫(yī)學(xué)交匯

本刊記者 王 輝

世界上沒有孤立存在的事物，任何事物都會(huì)與周圍其他事物存在著這樣或者那樣的聯(lián)系。

哲學(xué)如是說?？茖W(xué)上也是一樣。不同的學(xué)科、理論相互交叉結(jié)合，往往會(huì)取得1+1>2的結(jié)果，而隨著這個(gè)“新生兒”的成長成熟，也會(huì)推動(dòng)理論上的突破與技術(shù)上的創(chuàng)新。

當(dāng)崔大祥與納米相遇、相知，這項(xiàng)年輕的技術(shù)向他敞開了一扇大門，令他一頭扎進(jìn)納米生物醫(yī)學(xué)工程研究中，樂而忘返。

人生之道在舍得

2001年遠(yuǎn)赴德國之前，崔大祥其實(shí)已經(jīng)初露鋒芒。

當(dāng)時(shí)的他，已經(jīng)拿到第四軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)碩士學(xué)位、生化與分子生物學(xué)專業(yè)博士學(xué)位，在第四軍醫(yī)大學(xué)全軍基因診斷技術(shù)應(yīng)用研究所工作了兩年多，被破格晉升為副教授。

當(dāng)時(shí)的他，主持的國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目“3個(gè)人胃癌差異表達(dá)基因的全長cDNA克隆與染色體定位研究”已接近尾聲，另一項(xiàng)國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“GCYS-20基因的功能性研究”進(jìn)展也很順利。

一位畢業(yè)未久就能獲得兩項(xiàng)國家自然科學(xué)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(duì)他的印象。然而，就是在這樣一個(gè)事業(yè)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(shí)逢馬普所創(chuàng)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(jìn)入組建隊(duì)伍中，并被委以重任，成為生物-納米工程中心生物安全負(fù)責(zé)人以及生物-納米實(shí)驗(yàn)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(lǐng)域的水分：不僅在專業(yè)上穩(wěn)扎穩(wěn)打地積累了良好的基礎(chǔ)，還獲得德國項(xiàng)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(shí)驗(yàn)組的發(fā)展上汲取了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。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(jīng)過競聘，崔大祥登上了回國的航班，準(zhǔn)備在上海交通大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)研究院開啟新的征程。再次面對(duì)未知的未來，崔大祥卻早已做好了打算。早年從醫(yī)的他，接觸納米技術(shù)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(yī)學(xué)，以技術(shù)與工程結(jié)合的手段，去研究和解決生物醫(yī)學(xué)中的相關(guān)問題。

上海交通大學(xué)所給予的，正是這樣一個(gè)可以讓他大展拳腳的平臺(tái)。在這里，他以特聘教授的身份出現(xiàn)，負(fù)責(zé)組建納米生物工程研究室，并擔(dān)任研究室主任。之后的幾年里，上海交通大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院副院長、薄膜與微細(xì)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、納米重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、上海市浦江人才、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才、上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人……一個(gè)個(gè)頭銜落在他身上，彰顯著他的能力和各界對(duì)他的認(rèn)可。

有舍方有得，崔大祥在一次次峰回路轉(zhuǎn)中演繹著他的人生哲學(xué)，以一個(gè)“局外人”的眼光，做著“局內(nèi)人”的努力，不斷尋找事業(yè)的真諦。

率先源于醫(yī)心

胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，在我國其發(fā)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(shù)的1/4，且每年還有2萬以上新的胃癌病人產(chǎn)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(yù)警與早期診斷中的關(guān)鍵科學(xué)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(biāo)志物，在國際上首次證明Phospholipase C epsilon 1是一個(gè)重要的分子標(biāo)志物?！八谖s性胃炎病變中表現(xiàn)出低表達(dá)或無表達(dá)，而在胃癌組織中高表達(dá)，可用于區(qū)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(xué)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(guān)的標(biāo)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(bào)道出碳納米管與量子點(diǎn)自組裝基礎(chǔ)上的超敏感檢測核酸與抗原的技術(shù)原理方法。2008年，Nature Nanotechnology特別將這一研究列為Research Highlight并發(fā)表了評(píng)論，表示“碳納米管與量子點(diǎn)結(jié)合能夠高靈敏地探測DNA與抗原”，同時(shí)“能夠延伸到生物傳感器應(yīng)用”。

當(dāng)然，在納米探測新技術(shù)原理方法研究上，崔大祥不止有一項(xiàng)突破。在發(fā)現(xiàn)巰基乙酸修飾的量子點(diǎn)能夠增強(qiáng)PCR特異性的現(xiàn)象后，他提出了基于量子點(diǎn)熒光淬滅的定量PCR原理方法，并在國際上率先報(bào)道。該方法對(duì)微量樣品中的核酸檢測更具有現(xiàn)實(shí)意義，已經(jīng)獲得了專利授權(quán)。而以細(xì)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(hào)增加1011倍。這一突破也在Green Chemistry上得以率先報(bào)道。

2011年，Analyst雜志封面上出現(xiàn)了一位中國學(xué)者的成果。文章顯示：利用磁性納米粒子團(tuán)簇，結(jié)合既能與抗體Fc片段結(jié)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(duì)唾液中的微量抗體進(jìn)行定量檢測方法；該方法靈敏度可達(dá)到0.1ng/mL，對(duì)唾液中早期微量的艾滋病毒、肝炎病毒、腫瘤標(biāo)志物均檢測具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

現(xiàn)實(shí)意義。這個(gè)詞一次次被賦予在崔大祥的研究中。確實(shí)如此，早年從事臨床醫(yī)學(xué)的他十分看重轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展，試圖在基礎(chǔ)研究與臨床醫(yī)學(xué)之間搭建起一座橋梁。這一點(diǎn)，也能在他的研究中找到明例?；诹孔狱c(diǎn)熒光淬滅的定量PCR技術(shù)原理方法就被轉(zhuǎn)讓給上海賽安生物醫(yī)藥股份有限公司，并開發(fā)出系列試劑盒，產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然，他在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)上還有更為系統(tǒng)的研究。

沖破轉(zhuǎn)化的“籬笆墻”

過去，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)研究與臨床實(shí)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(fā)的最新成果扔過這道墻。對(duì)他來說，要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，不僅要有國際前沿的視野，還要發(fā)現(xiàn)臨床中存在的問題，做有針對(duì)性的研究。

RGD修飾的殼聚糖包被的磁性納米粒子探針能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)血液中胃癌細(xì)胞的快速捕獲與定量檢測；GMI傳感器微流控芯片系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)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(gè)指標(biāo)同步檢測來實(shí)現(xiàn)對(duì)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(dòng)靶向5mm直徑胃癌的裸鼠模型，實(shí)現(xiàn)胃癌的熒光成像與核磁共振成像；上轉(zhuǎn)化熒光磁性納米粒子探針，可實(shí)現(xiàn)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(diǎn)與RGD或Her2抗體連接后的納米探針、光敏劑Ce6連接的碳點(diǎn)探針等，則為實(shí)現(xiàn)胃癌的靶向影像與治療一體化創(chuàng)造了條件。

這些，也僅僅是個(gè)代表。經(jīng)過數(shù)年的研究積累，崔大祥所研發(fā)的PCR儀在多家單位走向?qū)嵺`，部分納米材料與多功能納米探針獲得應(yīng)用，納米自潔涂料在建設(shè)部重大工程中得以推廣實(shí)踐。他利用磁性粒子與量子點(diǎn)標(biāo)記技術(shù)，研制了磁性試紙條與量子點(diǎn)試紙條，并開發(fā)出配套的檢測設(shè)備，靈敏度分別達(dá)到5pg/ml與20pg/ml，在定量檢測領(lǐng)域極具前景。而以此為基礎(chǔ)的生物免疫層析芯片檢測儀，也在獲得醫(yī)療器械注冊(cè)證后已經(jīng)獲得生產(chǎn)批號(hào)，于部分單位推廣。另外，快速檢測的GMR微流控芯片系統(tǒng)、磁性檢測芯片與配套的定量設(shè)備也在轉(zhuǎn)化進(jìn)行中。

一切，都在正軌中?；貒詠恚袚?dān)了十余項(xiàng)項(xiàng)目。且不談所獲的各項(xiàng)科技獎(jiǎng)勵(lì)，如今，他還握有歐洲與美國專利各1項(xiàng)，中國專利授權(quán)30項(xiàng)，醫(yī)療器械證5個(gè)……這將是他日后開展科技成果轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化，希望他團(tuán)隊(duì)的發(fā)明能夠造?；颊?，這是他最大的心愿。