——记上海科技大学生物医学工程学院研究员熊泽

郑 心  户 万

　　如今，现代医学正从“被动诊疗”迈向“预测-预防-个性化”三位一体的新阶段。实现这一跃迁的关键，在于打通从生理信号感知到主动闭环干预的全链路。先进柔性电子技术正在重塑底层逻辑——传统医疗依赖间断、侵入式检测，而新一代柔性智能生物电子系统则能以毫米级厚度贴合人体，连续、无扰地采集并分析生理信号。以癫痫、心律失常为例，系统可毫秒级内识别异常电生理信号并触发局部电刺激，实现“感知即干预”。这一方向与《新一代人工智能发展规划》中“智能+健康”融合应用高度契合，也为上海科技大学生物医学工程学院研究员熊泽的科研选择与长期坚守提供了清晰注脚。数年来，他持续聚焦柔性智能生物电子与高灵敏生物传感的协同设计。其团队在界面拓扑-阻抗信号转导架构上的创新，显著提升了植入式系统的长期稳定性与安全性，为分级诊疗与远程监护提供可靠的硬件基础，推动优质医疗资源下沉与普惠覆盖。这一路径，正是“以预防为主、医防融合”国家战略在技术层面的精准落点。

让选择焕发光亮

　　这份统筹破立、洞察时势的本事，当然不是熊泽与生俱来的能力。当完成材料科学与工程专业本科学习时，他并不太清楚如何将材料原子、分子等微观层面的理解与前沿研究联系起来。但他表示，“系统的材料科学训练、扎实的实验与表征技能、跨尺度机理分析与数值建模能力，以及将科研成果工程化落地的实践经验，这些都为我后续的‘跨界’打下了极其坚实的基础”。

　　所以，当熊泽再一次站在深造“赶考”的十字路口，他的心境已完全不同。中国科学院上海硅酸盐研究所（简称“中国科学院上硅所”）在无机非金属材料领域的金字招牌熠熠生辉，而熊泽深切体悟到，“赶考”重点在“赶”，即从事科研事业便要保持斗志，而落点终归在“考”，即不断考验自己，锻造过硬本领，“我当时告诉自己：一定要到强者云集的地方去，在检验自身水平的同时不断自我迭代、进步。”硕士期间，熊泽对先进半导体薄膜材料和半导体器件这一领域深入钻研，并以继续投身世界科技前沿的决心申报了香港大学化学系。

　　“当时，唐晋尧教授刚从美国加州大学伯克利分校杨培东课题组回国加入港大，也将有关微纳材料和先进器件的智慧与灵感带了回来。”诚然，对于当时的熊泽而言，无论是“微纳材料”，还是“微纳器件”都是非常新鲜的概念，“所以一开始其实是比较痛苦的，作为实验室的首名博士生，初到一个全新的领域，研究手段、思路，包括使用的设备都需要重新学习。当时我迷茫了一阵，随后重新鼓起了勇气直面挑战。后来想想这段经历非常宝贵，在向‘难’而行的经历中锤炼出的独立思考能力和坚韧品质足以受用终生”。此言非虚，这些统统在之后转化成为民生添福祉的动人成果。

让积累悄然绽放

　　如果说沉淀、积累、耕耘是熊泽求学时代的主题，那么其后独当一面的研究阶段便是他厚积薄发的绽放。扎根材料科学与电子工程的硬核土壤，面向临床一线的真实痛点，熊泽近年来带领团队以柔性、无线、智能的生物电子系统，为现代医学注入了难能可贵的预见性与主动性。

　　熊泽的第一项代表性工作发表于国际顶级期刊《科学进展》（Science Advances），聚焦于慢性伤口感染的早期预警。传统方法依赖肉眼观察或数日等待的细菌培养，对免疫功能低下或老年患者而言，这样的延迟往往意味着局部感染演变为脓毒症甚至死亡的不可逆风险。熊泽与团队另辟蹊径，首次将具有分子识别能力的DNA水凝胶集成到柔性电子平台。这种水凝胶不是被动载体，而是一种“智能响应”材料——当金黄色葡萄球菌等致病菌释放特定酶类时，水凝胶结构发生特异性降解，引发电学性质的显著变化。柔性电极随即捕获这一微观生化事件，并将其转化为可测量的电容信号。更关键的是，系统无需电池，借助近场通信（NFC）技术，医护人员或患者用智能手机轻触敷料即可在数秒内获得定量的感染风险评估结果，将感染检测窗口从数天压缩至24小时以内，真正实现“让伤口开口说话”。据国家卫生健康委统计，我国每年慢性伤口患者超过三千万，若此类智能敷料未来得以普及，不仅可大幅降低重症转化率，也能有效遏制抗生素滥用，精准呼应“健康中国2030”战略中“预防为主、关口前移”的核心理念。

　　如果说表皮伤口尚有迹可循，那么深部手术后的并发症则如同汹涌的暗流，往往在症状暴发时已酿成危局。以胃肠道吻合口瘘为例，消化液一旦渗漏入腹腔，患者可能在48小时内陷入感染性休克，死亡率极高。然而现行诊断多依赖患者主诉后的影像学检查，过程滞后、成本高昂且伴随辐射暴露。面对这一临床困局，熊泽提出一个极具想象力的解决方案：将手术缝合线本身变为“体内哨兵”。他带领团队开发出一种无线生物电子缝合线——在医用缝线上修饰导电聚合物，使其具备天线功能；同时集成微型柔性传感器，在其表面覆盖一层仿生多肽水凝胶。此水凝胶在正常组织环境中稳定，但一旦接触胃液、肠液等消化酶环境（即发生瘘），便会迅速降解，改变局部介电特性，进而调制缝合线天线的谐振频率。外部手持读取器通过射频信号即可无创探测这一变化，实现无电池、连续、原位的监测。这项工作被《自然·生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）选为当期封面，将传统仅具机械闭合作用的手术耗材，升级为具备“感知-通信”能力的智能医疗器械，有望将术后监护从被动响应转向主动预警，为挽救生命赢得黄金时间。

　　从浅至深，熊泽的探索仍未止步。近年来，他进一步将目光投向更为敏感且高风险的颅脑重症领域。颅内压异常是脑外伤、脑出血等疾病的关键指征，但现有金标准——有创颅内探头——需穿透颅骨植入并连接外部有线设备，不仅带来感染与出血风险，更严重限制患者活动。作为核心成员，熊泽参与并提出了一种新型微型无线颅压传感器。其设计灵感源自荷叶表面“气-液-固”三相结构，通过微米级传感阵列顶层液面的低回滞可逆形变，将压力信号转化为电磁频率偏移。外部智能终端可远程读取这一信号，灵敏度达79.1pF·.kPa-1，且无需任何经皮导线。在动物模型中，其性能媲美商用有创探头，同时显著降低并发症风险。这项工作发表于《自然·材料》（Nature Materials），被期刊同期评论誉为“为颅脑重症监护提供了优雅的无线解决方案”，也彰显了熊泽一贯的科研理想：以工程之巧，守护生命之重。