以交叉科技揭示“生命密碼”

孫雅琴

隨著生物材料科學和技術的急速發展，我國生物醫用材料行業市場的需求日益增長，現代醫療對高技術生物材料的要求也隨之水漲船高，這對相關從業人員來說，既是機遇，也是不可輕視的挑戰。為肩負起這份重任，在實驗室中孜孜不倦、朝乾夕惕地追蹤前沿，正是河海大學機電工程學院副教授朱曉璐的生活常態，帶領團隊奮斗在提高生物材料設計和制備工藝的道路之上，他樂此不疲。“一切都為更好地滿足我國健康事業和相關交叉技術行業的發展需求。”他說。

提到生物材料，就不得不提到其中極為關鍵的微納生物制造技術。作為面向組織工程與再生醫學的技術，它是醫工交叉領域中的一個重要研究方向，其研究內容涉及生物細胞、組織和器官在微觀尺度下與人工材料之間相互作用的基礎規律，以及理性的系統控制方法及相關工程技術等。微納生物制造技術的研究目標包括：對因疾病或外傷導致的組織器官損傷進行修復、組織和器官微結構形成的關鍵科學因素確定，以及干細胞力學及生物學特性的形成機制和調控技術等。

本科時期，就讀于東南大學機械設計制造及自動化專業的朱曉璐還并未接觸微納機械，但憑著對傳統機械專業的興趣，他在東南大學一扎根就是11年。其間，為拓寬自身科研視野，他選擇前往美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）進行交流學習。在那里，他開始學會如何從本源問題上去創新，逐漸走出模仿和跟隨研究的思維框架。不僅如此，他還同時樹立起了“做科研，需要大膽開拓想象”的信念。畢業之后，初出茅廬的勇氣使朱曉璐選擇挑戰自己，加入了彼時還未建立起生物制造相關專業的河海大學，投身于這片藍海。

初入河海大學，朱曉璐第一次切實感受到什么叫作“從零開始”——實驗設施的缺乏、相關人員的缺位一度令他束手，“做個形象的比喻就是要從毛坯房開始裝修，那時候是真的很迷茫”。然而，最慢的腳步不是跬步，而是徘徊;最快的步伐也不是沖刺，而是堅持，朱曉璐深諳此理，他開始一步一個腳印地填充實驗室，一步一個臺階地謀求發展。終于，他在堅守中迎來了重要進展：近年來不僅陸續主持了國家自然科學基金項目及江蘇省自然科學項目等，且在項目執行過程中，通過設計制備特定的水凝膠基質材料，實現了組織微結構的動態自組織成型過程的調控;另一方面，他還帶領團隊提出采用納米聚簇交聯法設計制備水凝膠，發現并證實了聚簇交聯水凝膠對干細胞力學特性的理性調控能力。這對于研究細胞與外基質之間力學作用，以及干細胞治療過程中微循環改善等提供了新的思路。

迄今，相關課題成果已發表于《生物制造》（Biofabrication）、《先進材料界面》（Advanced?Materials?Interfaces）及《生物工程雜志》（Journal?of?Biological?Engineering）等期刊。此外，朱曉璐還帶領學生進行面向產業的原位細胞觀測與分析儀器的技術開發，一方面革新了現有行業產品的功能體系，對自己實驗室的研究工作起到了支撐作用，另一方面通過逐步優化，在現有行業市場形成了獨特的技術優勢，目前此儀器正在進行產業化工作。

據朱曉璐介紹，微納制造技術在生物醫療領域擁有廣闊的應用前景，也因此可被大膽地看作是“下一次工業革命”的重要組成部分。它不僅為生命科學與微觀科學領域提供了一種可靠的探索工具，且為人類解讀“生命密碼”打開了一片全新天地。執此觀點，朱曉璐表示未來將繼續前行于深挖微納技術的發展潛力之路上，助力人們進一步邁入微型化的交叉領域新世界。

（責編：關弋）