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步履弥坚科研路 笃行致远无悔行

2021-04-18孙欣欣

科学中国人·上半月 2021年2期
关键词:纳米材料定量纳米

孙欣欣

作为新一代从事碳纳米材料在环境复杂生物体系中的纳米生物效应与安全性研究的科研工作者,中国科学院高能物理研究所副研究员常雪灵,自2007年进入中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室以来,就开始涉足纳米生物效应与安全性这一前沿交叉领域的研究。从源头合成稳定同位素骨架标记碳纳米材料开始,到建立高碳背景下碳纳米材料的体内定量研究方法,再到搭建环境水生生态体系和环境重要农作物的碳纳米材料的纳米生物效应与安全性研究平台,她始终一步一个脚印、踏实笃行。

兴趣驱使的科研之路

法朗士曾说过:“好奇心造就科学家和诗人。”常雪灵因其求学以来对环境化学萌发的兴趣和责任,从河南师范大学化学学院毕业之后,就踏上了通往科学研究的求学之路,并于2007年获得了华中科技大学生命科学与技术学院的博士学位。

研究生期间,常雪灵在导师杨祥良教授和徐辉碧教授的引导下,第一次接触到纳米材料,并为这一新尺度下材料的神奇而着迷,开展了纳米凝胶材料的制备及其性能的研究课题,并对纳米药物的制备和分析做了大量的工作。这些为她顺利加入中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室,跟随赵宇亮院士開展相应工作带来了良好的契机。赵老师作为该领域的开拓者和引领者,立足国家的重大科学需求和计划,高瞻远瞩,创新性地进行多学科交叉融合,带领团队获得令人瞩目的国家科技进步成果。在他的引领下,常雪灵展开了一系列创新性科研探索。

深探纳米生物效应与安全性

碳纳米材料因其独特的物化性质,不可避免地通过各种途径进入环境,囿于环境复杂生物体系的高碳背景,寻找针对碳纳米材料安全可靠的体内定量研究方法是其环境纳米生物效应与安全性研究亟待解决的关键问题。

在国家和北京市自然科学基金委的持续资助下,根植于中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室这一坚实的基础研究平台,通过不断探索,常雪灵团队建立了稳定同位素13C对碳纳米材料的标记方法,从源头合成了一系列纯度较高、标记量高达10%的13C骨架标记的碳纳米材料,建立了稳定同位素标记体内定量碳纳米材料的方法,并将该方法发展到碳纳米材料的生物代谢分析的定量方法学,为解决纳米材料代谢研究中的定量方法这个世界性难题,提供了基于核分析技术的先进定量手段。

探索科研的更多可能性

在现代科学研究中,尤其是交叉学科的研究,不仅需要科学研究的独立性,更需要紧密的优势团队合作,共同推动科研上重要问题的突破和发展。

通过与国家纳米科学中心陈春英研究员、西南民族大学杨胜韬教授和中国科学院城市环境研究所张娴研究员通力合作,常雪灵所在团队创新性地发展了纳米材料体内定量稳定同位素标记方法,更为直观有效地为纳米材料环境生物效应与安全性的研究寻找到追踪的“眼睛”,搭建了纳米材料在环境水生生物(藻、大型蚤、鱼等)、动物、植物(小麦、豌豆、玉米的生长、开花、结果等)生命过程和食物链生态系统的纳米生物效应与安全性研究平台,将为环境友好的碳纳米材料的设计和碳纳米材料环境风险评估,提供较为系统而重要的基础数据和依据,不仅为促进纳米科技健康发展做出了贡献,也引领了该领域的发展。

科研之路漫漫而修远。在常雪灵看来,虽然科学研究过程有时如剥洋葱,而探究之根本,青年人不仅需要更多的支持和资助,更要受得住科研“洋葱”的辛辣,长期坚持,多维度思考,解决问题。在她看来,科学研究值得一辈子实践、探索,徜徉其中……

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