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今日启明星 | 科研路漫漫,且行且思 ——小记上海硅酸盐研究所胡萍副研究员

梁偲、江世亮 世界科学 2022-05-04

胡萍


2019年的启明星颁证交流会上,四位星友代表之一,来自中科院上海硅酸盐研究所胡萍副研究员的发言赢得了与会星友的多次掌声。要在10分钟的时间里打动在场的领导、诸多星友不是一件很容易的事。


临讲前的那天晚上她见到笔者还在讨教该如何讲才更好,我们宽慰她放开讲,讲自己的真实感受就好。第二天她的发言从自己如何走上科研之路,如何克服前进路上的种种困难,不放弃、不放松,一路讲来,这种真情实感讲故事的叙事方式很打动人。


胡萍的故事和经历其实是代表了一类没有名校、留洋背景,但热爱科研,并在科研的漫漫之路上努力拼搏前行的人们在当今的中国科研共同体里这类人群其实是很多的。倾听她的成长经历有可能会引起不少星友的共鸣,因此我们相约了这次采访。


兴趣激发潜能,结缘化学

胡萍属于那种快人快语的女孩,性格像男孩,为人爽气,做事果断,胆子也比较大,但说话清脆,处事细致等方面又回复女孩本色。胡萍出生于江西省鹰潭市的一个普通工薪家庭,有一个相差三岁的姐姐。


胡萍在一个相对宽松、自由的家庭环境长大,父母对她的约束不多,遇事基本都会尊重她自己的选择。从小,胡萍就可以根据自己的喜好来选择上什么兴趣班,参加什么课外活动,如乒乓球就是她从小喜欢并一直坚持的活动。宽松的家庭成长环境培养了胡萍果断、独立的性格


家庭环境固然对人的成长、性格养成有极大的关系,但对专业的兴趣更多是来自学校教育。胡萍说在她眼里,老师是她的启明星,照亮她前进的路,成为一名教师,是她理想的职业


在初三刚开始接触化学时,她就碰到了让她喜欢上化学的启蒙老师。这位化学老师年轻时尚,第一节课就带了一瓶指甲油来,跟大家讲指甲油的化学故事,胡萍从此开始喜欢上了化学课。之后的每次课老师都会以新颖的方式教授化学知识。


在喜欢的老师面前胡萍的表现欲也增强了不少,经常到讲台上参与课堂小实验,老师也很喜欢这个积极主动的学生,让她当了化学课代表。虽然只是个课代表,但于她而言,责任在肩,必须把化学学好。于是她花更多的时间在化学上,到书店买各种相关的书来看。


这种责任感大大激发了她的潜能,一直到高中,她都是化学课代表,化学成绩名列前茅。在高考选择志愿时,也自然选择了她喜欢的化学专业,最终被黄冈师范学院化学化工学院录取,从此与化学结缘

 

参加第16届导向有机合成的金属有机化学国际研讨会


胡萍坦言,在本科阶段有幸遇到了一批很优秀的老师,他们科研的压力不大,把精力主要放在教学上。她还特别提到了教有机化学的吴校彬老师。


有机化学作为化学学科重要的专业基础课,内容渗透至各个学科,是理工科院校化学、制药、化工、应用化学、高分子、环境等专业的主要基础课之一,但是有机化学内容中基本概念繁多、反应式复杂多变、反应机理抽象生涩。吴老师总能将深奥枯燥的有机化学知识讲得浅显易懂,激发了同学们浓厚的兴趣。


这四年心无旁骛地学习专业知识,为胡萍后来的研究生阶段学习打下了扎实的基础考研时,胡萍以专业第一的成绩被华南师范大学有机化学专业录取,并作为优秀毕业生代表在毕业典礼上发言。


在华南师大,胡萍一边努力学习高等有机化学等专业知识,一边尽量挤出更多的时间做实验这种满负荷不放松的状态伴随着胡萍整个硕士学习阶段,三年里她囊括了广东南粤优秀研究生等多项省级、市级层面的奖项和奖学金。


胡萍希望硕士毕业后能更上一个台阶,继续学习深造,于是在师兄的引荐下报考了在金属有机化学领域有很深造诣的复旦大学化学系金国新教授的博士研究生。


懂得感恩获机会, 圆梦复旦

复旦每位导师每年能分到的博士生名额只有1~2个,因此老师在选择学生时特别谨慎。在考试之前的一次面谈中,金老师传递出明确的信息,他并不介意考生原来的学校背景,更在意的是考生对待科研的态度,是否敬业以及对科研工作有无清晰的规划和更高的追求。


胡萍说:“金老师看重的对工作敬业的态度,恰恰是我能做得很好的。面谈完在回程的火车上她给金教授发了短信:“金老师您好,不管我是否有幸成为您的学生,都非常感谢给我这次来拜访您跟您交流的机会,收获很大,期望能有机会再次见面。


这是父母从小给胡萍的教育:懂得感恩,凡事有交代,事事有回音回到广州第二天,胡萍收到了老师的邮件:欢迎你报考!经过几个月的奋战,胡萍终于在复旦考博的激烈竞争中杀出重围,入读她理想中的高校,圆梦复旦!


在复旦的四年博士(2009—2013年)求学,胡萍依然保持一刻都不松懈的状态。胡萍的博士课题是新型烯烃聚合催化剂的研究,聚烯烃产品作为最重要的一类高分子材料,在包装、涂料、玩具、农业、建筑、汽车、电气和电子等行业应用广泛,这大大改善了人类生存环境和生活质量。


聚烯烃工业是国民经济的重要支柱产业之一,但是针对烯烃聚合催化剂的基础研究既不是新的也非热门的方向,而烯烃的聚合催化也早已产业化,因此研究和关注的人不多,该领域发高影响因子文章也相对困难,金教授不放弃是因为烯烃聚合催化产业化中的一些问题始终没有解决,而这些问题的解决对开发新型聚烯烃产品应用于国民生产非常重要


传统催化剂苛刻的催化条件使得聚烯烃产物的纯度、转化率和选择性都不够高,金老师希望通过胡萍的研究能制备一系列新型的金属有机催化剂,实现烯烃高产率、高选择性可控聚合。


经过几年的研究,胡萍在金教授的指导下,基本解决了烯烃产率和选择性的问题,但是金属有机催化剂的制备成本依然没有达到产业化的要求,未能走到产业化这一步,她始终耿耿于心。


整个博士阶段研究的工作量很大,研究成果以封面文章发表在《欧洲化学》Chemistry-A European Journal、《金属有机化合物》Organometallics等杂志上6篇,获得博士研究生国家奖学金、教育部学术新人奖等多项国家级的荣誉。


义无反顾探新路,求新不舍“本”

在胡萍最初的人生计划里,博士毕业后希望到世界一流的大学去继续学习深造。但由于缺乏高水平的论文,她联系了众多世界名校后未果,这使她有点迷茫了,也开始重新审视自己的研究工作。她决定给自己两年的缓冲期好好想想未来的研究方向。


这时,胡萍恰好听了复旦大学张凡老师一个关于纳米材料用于生物分析的报告,她发现自己好像又重燃了科研的激情。于是胡萍做了一个大胆的决定:换方向!


在胡萍鼓起勇气向张老师“表明心意”后,张老师开始有些顾虑,因为她的研究背景与纳米生物医药研究的方向隔得有点远。况且博士毕业后选择转到跨度这么大的研究方向,某种程度上意味着重起炉灶,即使转型成功出成果也会比别人慢,而很多基金的支持都是有年龄限制的,有可能会错过一系列机会。


考虑再三,胡萍还是决定破釜沉舟,或许是博士阶段的研究经历给她强烈的刺激,虽然不要一味去追求所谓的热门方向,但是选择当今世界科学共同体和普通百姓最关心的研究方向一定是对的,而与生命健康有关的研究无疑是未来的主流方向之一


胡萍的决心打动了张凡老师,这样她就加盟了张老师的团队开始一段博士后的研究生涯。文章一开始提到胡萍胆子挺大的,这个博士毕业后转方向的事足以佐证。


胡萍以前积累的小分子化学合成的知识背景与纳米材料、生物与医学的学科差异非常大,转到这个方向之后,如纳米材料的制备与表征、生物细胞实验、活体实验等对胡萍而言都是全新的领域,胡萍说自己就像海绵一样,每时每刻都在不断吸收新知识,不断地进步张老师建议她不要放弃原来的专业背景,结合原来的优势,将金属配合物相关的化学知识“嫁接”到纳米材料上。


胡萍细细体味着张老师的话,在融入纳米材料领域的同时,发挥自己原先的专业所长,她发现以前的知识背景用到纳米材料上或能另辟蹊径,如将合成的功能小分子修饰到纳米颗粒的表面,能赋予纳米颗粒细胞靶向定位和荧光性能、电学性能等新的功能。


传统锌离子荧光探针基本局限于有机小分子荧光探针,激发光波长在紫外或可见光区,适合检测溶液里的锌离子。由于激发光穿透深度受限,无法用于活体内锌离子的检测。将有机小分子荧光探针化学修饰到稀土上转换纳米颗粒材料表面后制备的纳米复合探针,能够被近红外光激发,产生荧光,穿透深度深且灵敏,可以用于活体细胞内锌离子的检测。


这项研究成果发表在了分析化学领域的权威杂志《分析化学》Analytical Chemistry上,这也是胡萍在纳米生物医药领域的开山之作。博后两年,胡萍的最大收获是明晰了自己未来的发展方向:继续发挥自己在化学方面的优势,与材料、生物医药相结合,探索多学科交叉融合的创新之路


入职硅所获更大平台,转向癌症诊疗

因为研究领域接近,胡萍有机会接触到一位无机材料界的知名科学家——中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林研究员。施老师学术精湛、儒雅而低调的学者形象深深地印在胡萍的脑海里。


胡萍博士后期间一直拜读施老师和他的课题组发表的很多高水平的文章。随着了解的深入,胡萍感觉自己的课题方向与施老师的研究方向相近,因此在找工作时,加盟施教授的团队成为首选。胡萍的努力和她的目标也得到施教授首肯,这样2015年3月,胡萍以助理研究员的身份进入硅酸盐所


刚来到硅所,胡萍还是延续之前的思路,基于小分子化合物的合成优势,构建了一系列功能小分子修饰的纳米复合诊疗体系,发展了基于近红外光助芬顿反应的非氧气依赖型光动力疗法,磁靶向切伦科夫光动力学疗法等,显著提高了肿瘤治疗效率。


近三年胡萍以第一作者或共同通讯作者在《美国化学会志》Journal of the American Chemical Society、《先进材料》Advanced Materials等影响因子10以上的期刊上发表论文5篇, 获4项中国发明专利授权。


事实上,转向生物医药领域,有前景、很热门,但同时竞争也异常激烈。施老师鼓励胡萍再更大胆地尝试一些颠覆性的工作。胡萍花了半年多时间静心思考,如何在这个领域做出更有特色的工作


如今研究肿瘤的人很多,发表的论文也很多,但肿瘤的发病率和死亡率仍在逐渐上升,胡萍认为自己博后期间研究的纳米药物也并不能解决眼下肿瘤治疗问题。分析中国现阶段的抗癌形势,80%以上的癌症病例,一经确诊就已经发展到了中晚期,错过了最佳的治疗时间,治愈率低。胡萍逐渐意识到,癌症的早期检测比治疗更为重要


 

2018年教师节与学生们在实验室合影


抽血验癌,癌症早筛新曙光

结合自己的研究积累和施教授团队的优势,胡萍意识到早期的血液检测(液体活检)是一个值得探索的方向,只需要抽取患者少量外周血,对患者没有副作用,可实现多次实时高频监测。


因此,血液中肿瘤标记物的研究将有可能为临床肿瘤的早期诊断、预后判断及跟踪随访提供一系列方便、快捷、特异、无创的检测手段,该领域的基础研究具有非常重要的科学意义和临床价值。


胡萍希望借助施老师团队已有的基础,计和制备出超灵敏的纳米探针,实现更早期的基因突变层面的超灵敏血检这也是胡萍今年申报启明星的研究课题。由于研究课题新颖,国内外无太多经验可循,每一步都需要自己摸索。目前,胡萍在缓慢的进展中已看到些许曙光,接下来她要将这样的检测扩展到不同的癌症检测中。


关于这一检测方法的价值,胡萍点出一条就让我们兴奋起来:因为这是一种只需抽取几毫升血量,不触及人体内在系统的检测方法,所以就避开了必不可少的各种临床检测数据及药监局对临床前药物审核的程序,只要血检指标与极早期肿瘤具有相关的明确指征,就足以显示其独特的价值


显然这是一个极有意义、极有价值的研究方向!处在这样感奋状态下的胡萍虽然压力不小,但因为科研有明确的目标方向,每天都感觉有干不完的事,而每天的工作也都在不断接近目标。累,并快乐着!这就是胡萍眼下真实的科研状态。她给我们介绍时的神舞飞扬,让我们也不由得兴奋起来。


交流过程中,胡萍多次提到自己并不优秀,背景不闪光,既无名校光环,也无海外留学经历,从大学到现在,每一步都是自己给自己设定一个小目标,靠着兴趣和坚持,一步一个台阶地行进,慢慢摸索出如今一个明朗的研究方向。“这也是我的经历带给我的感悟:科研路漫漫,且行,且思


作为采访者,我们觉得选择胡萍做启明星采访对象其实是很具代表性的,她代表了一群没有闪光履历,科研之路波折多多,如今正在迎难而上闯新路的年轻学子。我们真诚希望,这个做事理性、做人感性的女科研工作者在肿瘤早期血液检测这个大有前途的方向上有大作为,为百姓,为所有关心她支持她的师长,也为自己。



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