永遠(yuǎn)——中國生物傳感研究領(lǐng)跑者
他研究發(fā)展出的具有特異性識別特征的痕量免疫分析測試先進(jìn)技術(shù),在生物分子間相互作用研究、生物分子檢測以及災(zāi)害性生物物質(zhì)的實時、在線、痕量分析等方面具有重大意義
生物傳感器是對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行測試的儀器,其以酶、抗體、抗原、微生物、細(xì)胞、組織、核酸等生物敏感材料為識別元件而區(qū)別于其他傳感器。
上世紀(jì)60年代,世界上第一個生物傳感器—葡萄糖傳感器誕生。80年代,生物傳感器技術(shù)研究全面展開,并取得了迅速發(fā)展。在21世紀(jì),作為生命科學(xué)和信息科學(xué)的交叉學(xué)科,生物傳感器技術(shù)在食品加工、環(huán)境監(jiān)測、發(fā)酵工業(yè)、醫(yī)學(xué)保健等領(lǐng)域表現(xiàn)出了廣泛應(yīng)用前景。
永遠(yuǎn),西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院特聘教授、博士生導(dǎo)師,生物傳感器先進(jìn)實驗室創(chuàng)建者與負(fù)責(zé)人。他憑借近20年在多個國家、多學(xué)科領(lǐng)域的不懈探索與研究,成為中國乃至世界分子鍵裂掃描生物傳感器研究領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。
立足前沿 領(lǐng)跑生物傳感研究
在過去的20年中,永遠(yuǎn)曾分別在新西蘭、美國、日本、澳大利亞和德國的大學(xué)及科研院所從事科研與教學(xué)工作。從化學(xué)到材料科學(xué),從蛋白質(zhì)形成機(jī)理到微生物研究,最終到生物傳感器研發(fā),一路走來,永遠(yuǎn)收獲了國際領(lǐng)先的生物傳感及醫(yī)療診斷研究方法、利于創(chuàng)新前沿的研究思路、多學(xué)科交叉的知識累積,以及豐富的研究、教學(xué)、管理經(jīng)驗。
永遠(yuǎn)是在國際上率先進(jìn)行分子鍵裂(Bond Rupture)掃描理論與應(yīng)用研究,并取得系列研究成果的人。他研制成功了以生物親合力為基礎(chǔ)的分子鍵裂掃描生物傳感器,在國際上首次同時檢測出由分子鍵裂引起的共振頻率變化和電噪音信號,獲得國際發(fā)明專利(PCT/NZ2005/000051);他研究發(fā)展出的具有特異性識別特征的痕量免疫分析測試先進(jìn)技術(shù),在生物分子間相互作用研究、生物分子檢測以及災(zāi)害性生物物質(zhì)的實時、在線、痕量分析等方面具有重大意義。
2008年12月,永遠(yuǎn)懷揣著將分子鍵裂型生物傳感器產(chǎn)業(yè)化的夢想,毅然辭去新西蘭皇冠研究院工業(yè)研究所的終生職位,回國受聘于西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。
在西南交通大學(xué)的大力支持下,永遠(yuǎn)確立了生物傳感器研究方向,迅速組建了生物傳感器先進(jìn)實驗室和研究團(tuán)隊,并與現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)材料研究相結(jié)合,建立了包括生物、化學(xué)、物理、電子工程技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科在內(nèi)的多學(xué)科交叉的生物醫(yī)學(xué)傳感器平臺。
在原有研究成果的基礎(chǔ)上,永遠(yuǎn)帶領(lǐng)團(tuán)隊協(xié)同作戰(zhàn),不懈進(jìn)取,已經(jīng)迅速成長為生物分子鍵裂型生物傳感器研究領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”。據(jù)了解,目前世界上只有兩個研究小組成功完成并報道了壓電傳感—鍵裂分析技術(shù),一支是英國劍橋大學(xué)的Dr Cooper團(tuán)隊,另一支就是永遠(yuǎn)團(tuán)隊。而能夠同時捕獲共振頻率偏移信號和電噪音信號,則只有永遠(yuǎn)團(tuán)隊能夠完成。
由于生物傳感器技術(shù)研究的先進(jìn)性和重要性,永遠(yuǎn)一回國就得到了西南交通大學(xué)和國家自然科學(xué)基金會的支持?,F(xiàn)在,他已經(jīng)被邀請參加、組織關(guān)于我國沿海海洋環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)的國家重大項目研究—將分子鍵斷裂檢測先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于災(zāi)難性污染的生物物質(zhì)的實時檢測。
永遠(yuǎn)教授介紹說,目前針對赤潮或滸苔的現(xiàn)場快速檢測大多仍采用生物芯片方法,用這種方法進(jìn)行檢測,需要6個小時才能得到檢測結(jié)果,而國務(wù)院應(yīng)急預(yù)案要求檢測結(jié)果必須在4小時之內(nèi)上報,因此,測試分析和評估等技術(shù)部分的相關(guān)工作必須在2小時之內(nèi)完成。應(yīng)用分子鍵斷裂檢測技術(shù),能夠使赤潮、滸苔等的生物分析測試在1小時內(nèi)完成,并實現(xiàn)現(xiàn)場檢測的快速化、模塊化,利于其向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。
這項研究成果的技術(shù)開發(fā)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用,將提供新的分子間作用力測試手段,提高藥物及接種育苗篩選速度和周期,快速檢測災(zāi)害性生物物質(zhì),將孕育出新型醫(yī)療診斷產(chǎn)業(yè),并能夠促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
永遠(yuǎn)介紹,“十二五”期間,他的多學(xué)科交叉團(tuán)隊除了將繼續(xù)研發(fā)、升級壓電式—分子鍵裂傳感器外,還確定了包括基于分子鍵斷裂原理的生物傳感器模擬、QCM分子鍵裂傳感器信號監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計、基于庫爾特原理進(jìn)行細(xì)胞計數(shù)和種類區(qū)分的研究、介電泳力場下的微/納米顆粒特性、基于表面等離子體共振原理分析生物分子間的作用、基于分子模板的納米結(jié)構(gòu)自主裝、高速鐵路輪軌動態(tài)接觸狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)、便攜式自助導(dǎo)游系統(tǒng)—物聯(lián)網(wǎng)等在內(nèi)的先進(jìn)研究方向。
多方合作 推動成果產(chǎn)業(yè)化
為了盡快推動科研成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,也使團(tuán)隊研究和該新穎學(xué)科領(lǐng)域獲得跨越式發(fā)展,永遠(yuǎn)團(tuán)隊開始了“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合之路,尋求與企業(yè)的合作共贏。
永遠(yuǎn)與無錫高新區(qū)創(chuàng)業(yè)園接洽,憑借自身技術(shù)的先進(jìn)性及其表現(xiàn)出的廣泛市場前景,很快達(dá)成產(chǎn)業(yè)化共識。2009年11月,在無錫市530計劃的支持下,無錫柏森松傳感技術(shù)有限公司成立。公司依托具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)—“一種復(fù)合正弦信號實時諧振頻率檢測蛋白質(zhì)類物質(zhì)質(zhì)量的方法”(專利號:2009102163411),積極開展生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中生物大分子、微生物、細(xì)菌、病毒等的質(zhì)量檢測研究,并憑借其測試快速、檢測結(jié)果精度高、適用范圍廣等優(yōu)勢,保持在國際上的領(lǐng)先地位,為進(jìn)一步商業(yè)化運作打下牢固基礎(chǔ),也為我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做好了鋪墊。
2010年,分子鍵裂型生物傳感器技術(shù)受到“創(chuàng)新嘉興?精英引領(lǐng)計劃”專項辦重視,現(xiàn)已入圍“聚智秀洲?精英引領(lǐng)計劃”,有望于今年上半年在嘉興市秀洲區(qū)建立生物傳感器產(chǎn)學(xué)研研發(fā)和生產(chǎn)基地。
西南交通大學(xué)生物傳感器實驗室與長三角地區(qū)的結(jié)合,使生物傳感學(xué)科的科研、教學(xué)、人才培養(yǎng)與國家經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的需求實現(xiàn)了緊密結(jié)合。西南交通大學(xué)永遠(yuǎn)團(tuán)隊將研發(fā)更注重基礎(chǔ)研究的、原創(chuàng)性的技術(shù)發(fā)明;而柏森松傳感科技有限公司將在團(tuán)隊發(fā)明的基礎(chǔ)上,繼續(xù)衍生應(yīng)用專利和設(shè)計專利。這種新型的“產(chǎn)學(xué)研用”模式,不僅有利于永遠(yuǎn)團(tuán)隊在生物傳感研究領(lǐng)域不斷取得新的突破、獲得新的科研成果,繼續(xù)保持國際引領(lǐng)地位,而且能夠不斷地為柏森松傳感科技有限公司注入新的技術(shù),促進(jìn)產(chǎn)品升級換代,使其具有更強(qiáng)的市場競爭力。
另一方面,西南交大還利用先進(jìn)的科研平臺,為企業(yè)培養(yǎng)具有較高水平和素質(zhì)的生物醫(yī)學(xué)工程研究創(chuàng)新人才,以人才帶動技術(shù)發(fā)展,為這一領(lǐng)域持續(xù)提供新鮮血液。永遠(yuǎn)也主動發(fā)揮特聘教授的學(xué)術(shù)帶頭作用,在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的教學(xué)中,發(fā)揮多學(xué)科交叉的優(yōu)勢,不斷探索提升學(xué)生開創(chuàng)能力的教學(xué)方法,努力進(jìn)一步提高生物醫(yī)學(xué)工程本科生和研究生基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量。他組織開設(shè)了“生物傳感器”雙語課程,通過多學(xué)科交叉機(jī)制培養(yǎng)學(xué)生以多渠道獲取信息與知識的意識,擴(kuò)充學(xué)生知識體系。他教導(dǎo)學(xué)生在充分理解的基礎(chǔ)上靈活運用,開發(fā)學(xué)生獨立創(chuàng)新的潛能,使其在將信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹R,將知識轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)這一“漸進(jìn)開發(fā)式”學(xué)習(xí)過程中有更大的提高。這一教學(xué)理念和授課模式不僅獲得學(xué)生好評,還通過了專家評審。該課程于2010年7月被批準(zhǔn)為全國雙語教學(xué)示范課程。
永遠(yuǎn)表示,他將在西南交大的持續(xù)支持下,繼續(xù)緊盯這一領(lǐng)域的前沿方向,著力加強(qiáng)團(tuán)隊建設(shè),積極進(jìn)取,厚積薄發(fā),為我國生物傳感器先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用作出更大貢獻(xiàn),也為大規(guī)模傳感技術(shù)的研發(fā)、工程化和商業(yè)化搭建科研平臺。而基于此平臺研發(fā)的生物傳感技術(shù)可適應(yīng)直接、實時、原位、在線的痕量免疫分析,能夠廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、環(huán)境、制藥、食品等的分析領(lǐng)域,為我國生物傳感產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
手機(jī)體驗

微信公眾號

微信小程序

手機(jī)版
-
微分享
