——记西安交通大学生命科学与技术学院仿生工程与生物力学研究所助理教授张浩卿

李白薇  王春梅

　　2019年年末，一场突如其来的疫情暴发，短短几个月就席卷全球，引发了一场百年不遇的重大公共卫生危机。面对如此严峻的形势，大批量开展核酸检测迫在眉睫。数字聚合酶链式反应（PCR）作为新一代绝对定量核酸检测技术，具有较高的灵敏度和准确性，在核酸检测领域展现出良好的应用前景。但现有的仪器大多依赖进口、价格昂贵、操作复杂且污染风险较高，难以大面积推广应用。

　　这让张浩卿顿感使命在身，多年来，他在西安交通大学这片充满智慧与创新的土地上，从事基于微流控芯片的数字化核酸快速检测研究，也在疫情期间为研制低成本、操作简单的数字PCR快速检测新方法做出巨大努力，为我国的生物医学研究和疫情防控贡献着重要力量。

热爱与坚持

　　多年如一日，张浩卿在不同赛道上挑战着自己的极限，不变的是他对科研事业的热爱与坚持。他的教育背景丰富且扎实，本科时期就读于西安理工大学电子科学与技术专业，在半导体材料方向上掌握了扎实的科学基础知识。随后他继续在西安理工大学攻读微电子学与固体电子学硕士学位。

　　毕业后，张浩卿重新审视过去几年的学术生涯，决定将研究转向应用层面。同年他进入西北工业大学微机电系统与纳米技术专业深造，并在导师的引领下，进入核酸检测研究的大门。经过6年的不懈努力，张浩卿于2021年获得博士学位，这段学术旅程不仅为他打下了坚实的理论基础，也培养了他严谨的科研态度和敏锐的创新思维。

　　在学术道路上，张浩卿一直保持着对科研的热爱和执着。他聚焦于微流控芯片的数字化核酸快速检测新方法及仪器研究。除了病原体检测外，核酸检测还可用于癌症早筛、基因诊断等，对于疾病的早期诊断、疫情防控及生物医学研究都具有重要意义。怀揣内心对科研的热爱，2022年张浩卿来到西安交通大学任职，凭借深厚的专业知识和敏锐的科研洞察力，他在微流控芯片设计与加工、即时检测技术及系统集成化方面打下了扎实的研究基础，并在这一领域取得了多项重要成果。

重任与担当

　　核酸检测的效果不仅取决于高质量的试剂盒，还需要精准、快速的核酸检测仪器。早在攻读博士期间，张浩卿就参与了手持式荧光定量PCR仪器的研发，还因此受邀参加科技部举办的“十三五”科技创新成就展。这个仪器在温控和荧光信号采集方面表现突出，大大提高了其在实际应用中的准确性和可靠性，也更便于携带和使用。

　　尽管2019年年末的那场疫情已是过去式，但对于未来新发、突发及常见的传染病，仍需要做到防患于未然。“荧光定量PCR的灵敏度仍有很大的提升空间。”对此，张浩卿表示，数字PCR是他接下来的研究目标。

　　2024年，张浩卿主持国家自然科学基金青年项目，针对数字PCR快速检测方法展开研究。作为一种高灵敏核酸检测技术，数字PCR在技术层面一直面临着扩增时间长（1～2小时）这一问题，为此张浩卿创新提出在热循环参数动态调控的前提下，进行数字PCR快速检测的新方法。他介绍，首先，利用快速热循环系统和连续荧光信号检测平台，建立数字PCR芯片单个微孔内核酸扩增的动力学模型；其次，结合人工智能算法，他提出一种针对微孔型数字PCR芯片的热循环参数动态调控方法，以少于15分钟的时间实现核酸的快速扩增，最终研发一种小型化数字PCR快速核酸检测装置，以更好地应对疫情大规模暴发时快速核酸检测的需求。