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王樱蕙:稀土功能材料领域的追光人

来源:  发布时间:2021-11-15

卫婷婷

 

 

2019年初夏,习近平总书记在考察江西赣州时,实地调研了当地相关的稀土企业。总书记强调,稀土是重要的战略资源,也是不可再生资源。要加大科技创新工作力度,不断提高开发利用的技术水平,延伸产业链,提高附加值。这段重要讲话经《人民日报》报道后,引发社会热议,也令远在长春的王樱蕙和稀土资源利用国家重点实验室的同事们备感振奋。

“我的主要研究方向是稀土发光材料生物医学应用,生物医学应用也是一种稀土新产业链的延伸。”总书记的话给王樱蕙吃了一颗定心丸,更加坚定了她投身稀土发光材料生物医用研究的信念。然而就在几年前,她还在为自己的研究进展缓慢,两年只发了两篇论文而懊恼。

 

沉下心来做科研,终有所获

 

“我本科是化学专业,2006年攻读博士学位时开始接触稀土发光材料。早期主要是制备一些稀土配合物发光材料,用于检测传感方面的应用,比如检测水里边的重金属离子,并初步进行了细胞成像实验。”说起来,王樱蕙在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所读博时,就跟稀土发光材料结了缘。2011年,王樱蕙获得了中国科学院院长奖学金优秀奖,并以优异成绩博士毕业。

同年,她前往荷兰阿姆斯特丹大学做博士后研究,“我的合作导师张宏教授学物理学出身,在稀土材料发光机理方面造诣很深,他所带领的课题组主要研究稀土上转换发光材料”。于是,王樱蕙的研究方向从稀土配合物发光材料领域转移到了无机纳米材料方面,开始研究稀土上转换发光材料。在组里,她系统学习了上转换发光材料从设计、制备到表面功能化的内容,以及有关稀土材料发光机理的知识。

一年的交流学习结束后,2012年,王樱蕙返回长春,加入中国科学院长春应用化学研究所(以下简称“应化所”)张洪杰院士的团队从事博士后研究工作,在这里,她遇到了赏识自己的伯乐和真正热爱的研究方向。张洪杰院士是我国著名的无机化学家,长期从事稀土材料的基础和应用研究。王樱蕙后来的成长与张院士的创新精神、识人用人之能密不可分,她感慨道:“当时,稀土上转换发光材料在生物医学应用中的研究刚刚兴起不久,张院士非常看好它在生物成像领域的应用前景,就鼓励我来做这方面的工作。”

王樱蕙过去一年在荷兰阿姆斯特丹大学掌握了一些相关知识,前期的材料设计合成部分比较顺利,但是到了生物实验环节,她发现,自己卡住了。“因为我是纯化学专业出身,在材料设计和合成方面是有基础的,但是对生物学实验,真的是一窍不通。”不通过生物学实验来验证材料的性能,这个课题其实相当于只做了一半,“由于生物实验我们相当于从零开始,进展十分缓慢,当时心里着急得不行”。

关键时刻,又是张洪杰院士给这个小团队打了强心针。“张老师每次看到我都说,不要着急,要有耐心,沉下心来才能做出成果。后来张老师又帮我联系了一些国内院校的专家,我得以有机会去他们的课题组学习经验。”

在应化所从事博士后研究的两年,可以说是王樱蕙的低谷期和磨难期,当时,因为实验进展缓慢,两年只出了两篇论文,令她非常难受。但是王樱蕙耐着性子,咬牙坚持了下来。她说:“东北人最大的特点就是乐观、不惧困难。”2014年,她的研究终于有了起色,并留在应化所担任助理研究员。说到这里,她笑着告诉记者:“现在我们组的生物实验平台已经初步建设完成,论文也开始陆陆续续发表。”遇到难题不轻言放弃,四处交流学习补足了生物方面的短板,王樱蕙终于迎来了收获期。

 

秉持初心,争做未来之星

 

癌症是当前威胁人类生命健康的最重大疾病之一,而我国已经成为世界癌症第一大国。因此,探索和开发新的先进技术实现癌症的早期诊断和“精准”医疗成为我国公共卫生领域亟待解决的重大问题之一。稀土上转换发光材料以其独特的优势在癌症诊断和治疗的应用基础研究中备受关注。因此,在进入稀土材料生物医用应用领域不久后,王樱蕙就希望能在癌症的诊疗方面做一些研究工作。

“早期,我们是从比较简单的肿瘤化疗药物入手。化疗药物由于缺乏靶向性,对患者的正常组织具有一定毒副作用。所以,我们利用稀土上转换发光材料构建了一个肿瘤微环境响应的纳米药物递送系统。这个系统利用氧化锌作为封口剂。在正常组织的条件下,氧化锌是比较稳定的,而在偏酸性的肿瘤微环境中,氧化锌快速分解,从而实现药物在肿瘤原位的可控释放,大大降低了药物对其他正常组织的毒副作用。同时,利用稀土离子丰富的光、电、磁学性质,实现了上转换发光/CT/MRI多模态生物学成像。”这一研究发表后,被《中国科学:化学》杂志作为亮点文章评述。之后,王樱蕙开始大胆在这方面进行深入的研究。

现在,课题组开始研发一些用于新型治疗方法的纳米药物,“比如光学治疗、活性氧调控等,这些方法都是利用光或者肿瘤微环境的特性来进行肿瘤原位治疗,降低对正常组织的毒副作用”。王樱蕙说。

一路走来,王樱蕙秉持着朴素的初心,在自己深爱的稀土功能材料领域中不断地学习、成长。近年来,她曾主持或参与多项国家级、省部级项目,并入选中国科学院青年创新促进会,2020年,获得了国家自然科学基金优秀青年基金支持。今年3月,她还获评了中国科学院长春分院“巾帼心向党,奋斗新征程”主题活动“未来之星”荣誉称号。对此,她表示,这是对自己过往成绩的肯定和支持,更是对以后科研工作的一个鞭策和激励。

对于接下来的三到五年黄金时期,王樱蕙有许多美丽的畅想。“我现在正是在精力和体力都比较充沛的年纪,希望可以依托我们稀土资源利用国家重点实验室这个强大的平台,自己的研究工作可以取得更多的突破和进展。进一步加强和医院等单位交流合作,探索稀土功能材料在重大疾病的诊断和治疗中的应用,如急性心肌梗塞、阿尔兹海默症、帕金森氏综合征等,并培养多学科交叉的人才。”

回首自己的科研历程,王樱蕙的高频词是创新、拼搏、合作交流。7月,长春的天气正是舒爽,“青促会”10周年化材分会年会正在紧锣密鼓的筹备中。王樱蕙说,“我很喜欢我的家乡长春,这里四季分明,非常美,欢迎大家来做客!”

 

专家简介

 

王樱蕙,副研究员,就职于中国科学院长春应用化学研究所和稀土资源利用国家重点实验室。

2011年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位,同年前往荷兰阿姆斯特丹大学从事博士后研究工作。回国后加入中国科学院长春应用化学研究所张洪杰院士团队,主要从事无机光功能材料及生物医学应用研究。以第一作者或通讯联系人身份在Natl. Sci. Rev.J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Nano Lett., Adv. Funct. Mater.等期刊上发表论文30余篇,3篇论文被评选为ESI高被引论文,2011年获得中国科学院院长奖学金优秀奖;2015年获得中国科学院杰出科技成就集体奖(主要完成人);2017年获吉林省自然科学学术成果奖二等奖(排名第一);2019年入选中国科学院青年创新促进会;2020年获得国家自然科学基金优秀青年基金。


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2024年3月

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