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陈春英:中国“纳米派女掌门”

2021-02-09沈黎明

新青年 2021年11期
关键词:纳米材料院士癌症

沈黎明

“美國医学与生物工程院”是国际医学与生物工程领域著名的学术组织,汇聚了世界医学与生物工程领域众多精英,其中包括3位诺贝尔奖得主、18位美国总统奖得主、195位美国工程院院士、43位美国科学院院士、94位美国医学院院士。2021年2月,该院选举产生了2021年院士,我国神经解剖学家、中国科学院院士苏国辉,感染病学家、中国工程院院士李兰娟,肝胆外科、肝移植专家、中国工程院院士郑树森,南开大学化学学院教授庞代文,国家纳米科学中心研究员、博士生导师陈春英5位学者当选,其中,陈春英是最年轻的一位。

陈春英出生在一个知识分子家庭,父母都是湖北省化学研究所科研人员,从小就受到良好的家庭教育,上学后学习十分勤奋,各科成绩在班级里均名列前茅。或许受到父母职业的影响,陈春英兄弟姐妹4人上中学后都喜欢上了理科课程。陈春英不仅数学、物理课成绩好,而且对化学课情有独钟,除了每次考试均能得高分外,参加各类化学竞赛也能取得优异成绩,心里很有成就感。

4个孩子都喜欢理科,这让曾经教过语文和历史、曾担任过中学老师、一生酷爱古诗词的爷爷有些不甘心,认为家里都成了数理化的天下,自己没了知音,爷爷觉得陈春英既聪明又伶俐,便经常劝她学文科。那时,台湾女作家三毛的书在陈春英这一代年轻人中十分流行,陈春英对三毛这位天南海北到处流浪,能够接触不同的人、不同的文化、不同新鲜事物的记者非常敬佩,也对记者这个职业产生了好奇心。面对爷爷的“鼓动”,一时间是到文学海洋中畅游,还是到化学世界领略奇妙变化,成了陈春英心中的一道“两难”的选择题。

就在这时,市里要举办高中生化学竞赛,学校为了支持准备参加竞赛的学生备赛,特地开放实验室供大家练习。一次陈春英和准备参赛的同学在实验室里做实验,实验做了好长时间,由于全神贯注,精力都集中在实验上,做完后抬头一看,才发现实验室里只剩下她一个人了。管理实验室的老师见她终于完成了实验,微笑着对她说:“你太投入了,竞赛一定能取得好成绩!”后来陈春英果然在激烈的竞赛中取得了骄人的成绩,面对老师、同学们的赞誉,陈春英突然想起了赛前自己做实验时,偌大的实验室里最后只有她一个人,那一刻心中的感觉——寂静的能听到成功完成实验的心跳声,激动中涌动着一种妙不可言之美。此后陈春英耐心地说服爷爷,下定决心,一生与化学相伴。开明的爷爷虽然有些遗憾,但对她的决定表示尊重。

正是凭借对化学的浓厚兴趣和热爱,高中毕业后陈春英考取了华中理工大学(现华中科技大学)化学系,一直读到博士,1996年顺利完成学业,获得生物医学工程专业医学博士学位。随后她以良好的综合素质进入中国科学院高能物理研究所从事博士后研究并留所工作,致力于纳米材料的生物效应与安全评价、新型医用纳米材料的构建及其在生物医学领域应用的研究。

2001年,陈春英获得了到瑞典卡罗林斯卡大学诺贝尔医学生物化学研究所进行博士后研究的机会。来到瑞典这个古老而美丽的北欧国家,陈春英顾不上欣赏当地旖旎的自然风光和厚重的人文胜景,一头扎进知识的海洋,如饥似渴地为自己充电,每天宿舍、研究所两点一线成了生活常态,挑灯夜学更是家常便饭。

就这样,一年后陈春英圆满结束了在瑞典的深造,带着满满的收获回到中国科学院高能物理研究所。经组织安排,她出任纳米生物效应与安全实验室课题组组长,从此开始全身心投入到纳米生物医学领域的研究、应用中。纳米即为毫微米,是一个长度度量单位,1纳米等于10的负9次方米,比单个细菌的长度还小很多,因此达到纳米尺度的材料,会表现出迥异于一般物质的理化性质,在一些传统手段一筹莫展的地方有惊人表现。陈春英的研究方向是——高效低毒抗肿瘤纳米药物的研制及其作用机制的研究;典型纳米材料与生物体相互作用的规律及其影响因素;易感人群环境污染物长期暴露的分子毒理学研究;核分析与同步辐射技术及组学技术用于生物体系纳米颗粒暴露和效应标志物的研究等。她和许多成就卓越的科学家一样,搞起科研工作来有一种“拼命三郎”的精神。“我这个人的特点就是做事情比较专注,比较投入,也肯吃苦。”陈春英如此评价自己。

2019年,在国家科学技术奖励大会上,陈春英团队获“国家自然科学奖”二等奖

事实也的确如此,她常常为了一项实验废寝忘食,饿了吃点面包、喝点矿泉水,困了就在实验室里打个盹,直到取得阶段性满意成果为止才肯好好休息。而每一项实验圆满结束后,陈春英都会及时汇总实验数据,撰写研究论文,在这方面她从不懈怠,不仅以每年平均十篇左右的数量在全球著名学术期刊《自然》生物科学研究方法分册《自然-方法》等权威杂志发表,而且篇篇都是高质量,很快她就成为纳米研究领域引人注目的一位年轻女科学家,受到有关方面的关注。2006年陈春英被调入“国家纳米科学中心”,担任“纳米生物效应与安全性重点实验室”副主任。入职后陈春英潜心科学研究,屡担重任,率领一支二十多人的科研团队,先后主持完成了科技部九百多项课题的研究,以及国家重点研究计划“纳米科技”专项、国家重大科学仪器设备开发专项等的研究,还完成了欧盟第六、第七框架计划、欧盟“地平线2020”计划、国际原子能机构协调研究计划等多项国际合作项目,成为国家“纳米科技”重点专项首席科学家,被誉为中国“纳米派女掌门”。

陈春英是那种勇于挑战的科学家,进入“国家纳米科学中心”不久,她就将目光瞄向了癌症治疗这一世界性难题。癌症目前仍是全球最难医治的疾病之一,对于身患癌症的病人,外科手术仍无法根治,而且无论是外科手术还是放疗、化疗,传统的治疗手段都会严重破坏机体免疫力,很多人即便通过医治躲过了生死劫也无法重新拥有健康的体魄。为了改变这种局面,多年来全球科研人员都在致力于研发更准确打击癌细胞的药物。面对这种现状,陈春英决定用自己所学,另辟蹊径,在纳米技术治疗癌症上进行研究。她认为纳米材料的理化性质在治疗癌症的战场上,一定会有用武之地。

陈春英在作学术报告

陈春英很快带领团队投入到科研攻关中,每天废寝忘食搞研究,到了关键时刻,常常饭都顾不上吃。天道酬勤,经过数年攻关,反复研究,她终于发现,纳米材料一方面可以作为载体,把抗癌药物定向运送到肿瘤所在的位置;另一方面还能直接作为药物打击肿瘤细胞,这就可以改变传统治疗方法的极大副作用,实现对癌细胞的靶向治疗。陈春英的研究成果,代表了一种全新的抗癌策略,如果说传统治疗方法是容易误伤正常细胞的“霰弹枪”,那纳米治疗方法就是能精确打击癌细胞的“狙击抢”。

此后,陈春英又带领团队在纳米材料治疗癌症的安全性上取得重大突破。她根据癌细胞比正常细胞对温度更加敏感,42℃左右就能杀死大多数癌细胞,研发出一种叫“金棒”的纳米材料,不但可以作为抗癌药物的载体和CT成像时的对比剂,还能在近红外领域吸收很多热量而具有热疗作用。陈春英的这项研究是人类第一次发现可以将热疗、药物载体和CT成像对比剂统一在同一种材料上治疗癌症。陈春英还发现,纳米颗粒的大小、组成、形状、颗粒表面的修饰物等多种因素,都是决定纳米材料是否安全、有效的关键所在,她的这些研究成果为纳米药物的开发和应用,确保这些极其微小颗粒进入细胞后不会损害正常细胞对人体健康产生负面影响打下了良好基础,为治疗癌症开辟了一条新路。

二十余年来,陈春英一直奋战在纳米生物医学研究领域,特别是纳米技术抗癌治疗前沿,取得了豐硕成果,不仅先后在国际重要学术期刊发表研究论文二百三十余篇,被引用1.8万余次,主编中英文专著6部,申请发明专利17项。2019年陈春英获得“国家自然科学奖”二等奖;2014年入选“全球高引用科学家”名录,是当年入选的中国大陆5名女科学家之一,成为“药理学与毒理学”领域最具国际影响力的全球133位科学家中的一员;2015年获得“中国青年女科学家奖”;2016年当选英国皇家化学会会士;2021年2月,当选美国医学与生物工程院院士;2021年4月荣获“全国五一巾帼标兵”荣誉称号;2021年8月,入选中国科学院公布的2021年院士增选初步候选人名单。

陈春英获“中国青年女科学家”奖

如今,陈春英依然在自己的科研领域忙碌着,为祖国纳米科技的发展做着贡献。她说:“成绩只代表过去,荣誉是对我的鞭策,在前行的路上,还有更美丽的风景。”

编辑·李军

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