探修復(fù)之道 解科研“醚”底

王輝

一天24小時，你是怎么度過的？

做實(shí)驗(yàn)、看文獻(xiàn)、找資料、寫項(xiàng)目，與專家和學(xué)生一起討論、謀發(fā)展，努力探尋與人骨相近、更為貼合的骨植入體……如此緊張的行程，就是四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院副研究員鄧怡每日的“必修課”。

作為一名與“骨”打交道的科研工作者，鄧怡長期聚焦于人類重大疾病，研發(fā)用于疾病診治的生物材料及其多功能適配表/界面，目前他已圍繞醫(yī)用特種高分子、生物異質(zhì)結(jié)、全水相生物材料、干細(xì)胞成骨分化等多個領(lǐng)域展開研究。

2020年9月11日，習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上強(qiáng)調(diào)，希望廣大科學(xué)家和科技工作者肩負(fù)起歷史責(zé)任，堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍。

這更加堅定了鄧怡對科學(xué)、對人民生命健康的研究信念，也讓他時刻秉承著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度，不斷向科學(xué)要答案、求方法。

昔日輾轉(zhuǎn)求學(xué)路腳踏實(shí)地謀發(fā)展

從四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)保送到北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位，到重回四川大學(xué)進(jìn)行教研工作，再到入選“香江學(xué)者”，鄧怡的人生經(jīng)歷可謂豐富，而他自己卻輕描淡寫地說道：“只要想到自己做的事情能讓更多人受益，讓更多人的健康得到保障，我就很滿足。”

鄧怡的學(xué)習(xí)與工作經(jīng)歷豐富多彩，本科畢業(yè)后，他憑借優(yōu)異的成績直接被保送到北京大學(xué)攻讀博士，博士時期鄧怡在導(dǎo)師魏世成教授的指導(dǎo)下，對生物醫(yī)用材料、口腔修復(fù)材料與技術(shù)等方面的研究有了較深入了解，也為后來的多項(xiàng)重要研究奠定了深厚的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)。經(jīng)過五年系統(tǒng)學(xué)習(xí)，鄧怡重回母校四川大學(xué)。之所以選擇畢業(yè)后回成都，并將川大作為自己的科研舞臺，鄧怡透露，一方面是源于對家鄉(xiāng)的眷戀，而另一方面則是因?yàn)槎鲙熤x克難教授。談到導(dǎo)師，鄧怡感慨頗多：“恩師不僅為我的學(xué)習(xí)與生活提供了保障，還讓我學(xué)會如何為人，更教導(dǎo)我要做有用的科研。”

抱著這一信念，無論是在求學(xué)還是工作期間，鄧怡始終沒有忘記提高自己的專業(yè)技術(shù)水平。2017年，他入選了“香江學(xué)者”計劃，與香港合作導(dǎo)師岑浩璋教授在香港大學(xué)開展全水相生物材料及再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究，期間還兼顧著博士后工作。那時的鄧怡幾乎無暇分身，香港—成都來回飛，好在博士后導(dǎo)師褚良銀教授給予他極大幫助?！袄蠋煘槿酥t遜低調(diào)，對學(xué)生關(guān)懷關(guān)心，不拘束我的研究方向，不只是在理論上支持，更教導(dǎo)我如何做科研，如何將科研成果用到實(shí)處?！编団硎?。

回想起來，那時剛剛接觸全水微流控這一領(lǐng)域，鄧怡很長時間都處在“不清不楚”的狀態(tài)下，后來在岑教授的悉心指導(dǎo)和幫助下才漸入佳境。他們首次把全水微流控技術(shù)引入到生物材料領(lǐng)域，為傳統(tǒng)骨修復(fù)材料研發(fā)策略注入了新鮮的學(xué)術(shù)血液，基于這一想法，二人嘗試聯(lián)合申請了國家自然科學(xué)基金委員會與香港研究資助局聯(lián)合科研資助基金項(xiàng)目（NSFCRGC項(xiàng)目）。由于命中率不到10%，二人并沒有抱太大的希望，但是還是閉門準(zhǔn)備了幾個月的申請資料，好在最后他們的工作得到專家們的5A好評，他們也是唯一以雙副高職稱獲批NSFC/RGC項(xiàng)目的一組，得到很多公眾號和微信媒體的關(guān)注和轉(zhuǎn)載。

啃科研“硬骨頭”尋“醚”新突破

如今，重回熟悉的工作平臺，鄧怡找到了歸屬感，科研工作也陸續(xù)開展起來。來到四川大學(xué)工作后，鄧怡的研究方向主要集中于醫(yī)用特種高分子聚醚醚酮（PEEK）?！癙EEK材料本身具有生物相容性，無細(xì)胞毒性，且其力學(xué)性能與人皮質(zhì)骨極為相似?！编団榻B，這些優(yōu)異特性使PEEK材料在眾多醫(yī)用高分子材料中脫穎而出，成為替代傳統(tǒng)金屬植入體材料的“種子選手”。

但畢竟人無完人，看似完美的PEEK材料實(shí)際上卻是一種生物惰性材料，且因其缺乏血管再生能力，植入人體后不能很好地與骨組織之間直接接觸，貼合度也不高；再者，PEEK材料本身也無抗菌性，很容易因細(xì)菌入侵而產(chǎn)生與植入體相關(guān)的感染問題。

為此，鄧怡與團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上，通過兩步水熱法制備了氫氧化鎳納米顆粒[Ni（OH）2]和羥基磷灰石納米花（HA nanoflowers），創(chuàng)新地在惰性PEEK材料表面同時構(gòu)建了乏氧和成骨微環(huán)境，從而成功設(shè)計并制備了一種“兼具高效成骨與血管化”的多功能聚醚醚酮骨植入體，有效促進(jìn)了植入體周圍的血管再生和新生骨長入，增強(qiáng)了材料的體內(nèi)穩(wěn)定性。值得一提的是，鄧怡團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了可對細(xì)菌進(jìn)行反復(fù)光控殺菌的智能PEEK植入體，為拓展PEEK材料在感染性骨組織治療中的臨床應(yīng)用奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

“在中國，有很多骨癌患者，而且每年都在不斷增長，我們要研發(fā)出一種具有中國特色的、國產(chǎn)化的抗癌骨植入材料?！编団鶐ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷奮進(jìn)，不久又與團(tuán)隊(duì)的華西口腔醫(yī)學(xué)院謝璐博士合作，經(jīng)歷無數(shù)次實(shí)驗(yàn)和失敗，設(shè)計出了一種具有抗癌特效的聚醚醚酮植入體。這些相關(guān)研究成果發(fā)表在Chem. Mater.、Chem. Eng. J.、ACS Appl. Mater. Interfaces等國際學(xué)術(shù)雜志上。

醫(yī)工合作開新花團(tuán)隊(duì)協(xié)作解“醚”底

泛舟科海多年，鄧怡可謂收獲頗豐，他在包括Adv. Fuct. Mater.、Biomaterials、Chem. Eng. J.、Chem. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等國際著名期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇，已經(jīng)先后連續(xù)兩年主持了國家自然科學(xué)基金，還主持了包括四川省科技廳項(xiàng)目、成都市國際科技合作、高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)秀青年人才項(xiàng)目在內(nèi)的縱向項(xiàng)目等十余項(xiàng)，榮獲四川省科技進(jìn)步獎二等獎，四川大學(xué)“學(xué)術(shù)新人獎”；入選第五屆中科協(xié)青年人才托舉工程、四川大學(xué)“雙百人工程”計劃、四川省海外高層次留學(xué)人才，四川大學(xué)青年科技學(xué)術(shù)帶頭人，四川省專家服務(wù)團(tuán)專家。但他更愿意將這些成績歸功于團(tuán)隊(duì)的協(xié)作與培養(yǎng)，他說：“這些是屬于我們整個生物與功能材料研究室團(tuán)隊(duì)的成果，更是集體的榮譽(yù)。”

鄧怡常說，科研之路不是一蹴而就的，科研成果也不是單槍匹馬就能完成的。“沒有團(tuán)隊(duì)的幫助與大家的共同努力，特別是恩師謝克難教授的大力支持，就沒有今天的我?！编団锌馈５靡嬗谠诒本┐髮W(xué)受到的交叉學(xué)科的深厚熏陶，鄧怡格外注重學(xué)科交叉，醫(yī)工融合，也因此他才能打贏一場又一場攻堅戰(zhàn)。如今，在科研之外，團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展上也邁出了重要的步伐。推動PEEK材料在牙科、神經(jīng)外科、人工脊椎等領(lǐng)域的應(yīng)用就是其中的代表。

“我們研究的醫(yī)用特種高分子及光適配界面是一門交叉學(xué)科，是化學(xué)工程、光學(xué)、材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程及分子生物學(xué)的交叉，更需要臨床醫(yī)師的寶貴經(jīng)驗(yàn)和支持。”口腔內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，除了各種分泌液，還有微生物感染。為此，鄧怡與四川大學(xué)華西醫(yī)學(xué)院謝璐博士共同就如何使PEEK越來越多地被應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等問題展開深入探討，進(jìn)一步讓患者意識到PEEK材料存在的質(zhì)輕、力學(xué)性能匹配、不會釋放出與人體不相容物質(zhì)等多種優(yōu)點(diǎn)，推動PEEK在口腔種植體中的應(yīng)用。

近年來，我國腰椎、頸椎疾病發(fā)病率逐年升高，且趨于年輕化。當(dāng)患者有脊柱退行性病變時，醫(yī)生通常會取出病變的椎間盤，然后植入被稱為“椎間融合器”的修復(fù)體，這種椎體間融合器近年來正逐漸被PEEK融合器取代。值得一提的是，近期，團(tuán)隊(duì)與西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院共同研發(fā)的新型生物活性PEEK脊椎融合器已完成動物實(shí)驗(yàn)，目前正在逐步推廣臨床試用。

鄧怡在繁忙的科研工作之外，還時刻為家鄉(xiāng)引進(jìn)高質(zhì)量人才而努力。就在前不久，四川省人社廳組織了四川省專家服務(wù)團(tuán)，鄧怡便加入了其中，并參與招才引智回頭幫走進(jìn)自貢活動，為家鄉(xiāng)自貢出謀劃策。

“作為一個土生土長的自貢人，我愿將自己的技術(shù)特長融入家鄉(xiāng)企業(yè)發(fā)展，為提升自貢的城市競爭力貢獻(xiàn)力量。”樸實(shí)無華的話語背后，是鄧怡心底最深切的期盼。在他看來，這就是最有價值的事，是關(guān)系民生的事，是重大公益的事，是善事。