做科研若烹小鲜

  

做科研若烹小鲜

——陶虎和他的“蚕丝蛋白”

 

蚕丝蛋白,又名丝素蛋白,是从蚕丝中提取的纯天然高分子纤维蛋白。具有良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性、缓释性等机械性能和理化性质,而且经过不同方法处理后可以得到不同的形态:如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等。在中国几千年的蚕丝,在陶虎团队手中变身为绿色环保的高科技生物材料。正如陶虎研究员始终秉持的“做科研若烹小鲜”一样。只有用“心”才能做出最棒的菜式。

陶虎,博士,研究员,中组部第五批“青年千人计划”入选者,中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室主任助理,华山医院神经外科特聘教授,上海科技大学特聘教授。他的研究方向主要是:生物微纳加工、生物材料制备及其功能化,植入式可控降解医疗器械。

2014年归国加入上海微系统所后,陶虎团队利用蚕丝研发了一种可降解,且降解速度可控的生物医疗器械——蚕丝蛋白骨钉。基于传统的起固定作用的医疗器械“骨钉”目前大多采用钛合金或不锈钢制成,康复后需要二次手术取出的困扰,陶虎团队在实验室完成了从蚕茧到蚕丝、再到蚕丝蛋白溶液、提取成固体,最后用车床精密加工成骨钉的生物材料制作过程。该生物材料除了具备精确可控的降解功能外,还具备包裹药物、微整形、信息隐藏、食品保鲜、药物储藏等多方面功效。该技术目前与生物医药企业合作,开展临床研究,预计三到四年内可产品化并上市。该项技术相关成果以“基于功能化蚕丝蛋白的可溶光学衍射传感技术”为题发表于《先进材料》。

蚕丝蛋白源自于天然蚕茧,具有极佳的光学特性、优异的生物兼容性、可控的生物降解性以及简便的功能化手段;光学衍射元件是由微纳加工技术制造的具有微浮雕结构的传统光学器件,它可以将入射的干涉光转变为所需的衍射图案,而衍射图案的性能对元件周围环境及其结构完整性有强烈的依赖性,从而表现出潜在的高灵敏度传感应用。蚕丝蛋白与光学衍射元件二者完美结合实现的蚕丝蛋白光学衍射元件,兼具二者独特的优点,被陶虎团队开创性地应用到信息保密和生物医疗领域中。

2017623日,由中国科学技术协会 (China Association for Science and Technology) 《科学中国人》(Scientific Chinese)杂志主办的“《科学中国人》2016年度人物盛典”在北京隆重举行。陶虎研究员凭借其在“绿色生物微纳传感技术领域”中的杰出表现,获评“科学中国人2016年度人物(信息技术领域)”。陶虎研究员在太赫兹超材料、绿色微纳加工、可降解植入式生物芯片制造方面取得众多国际前沿成果,受到国际同行广泛关注和高度评价。承担了多项国家和上海市科研项目,成果具有极大的市场价值。发表论文50余篇,近5ISI总引用4000多次,8次被选登为国际顶级期刊封面(包括Nature NanotechnologyNature PhotonicsAdvanced MaterialsSmall等)。

陶虎研究员始终秉承着做科研与烹饪一样,都要追求内容的丰富多彩和细节的吹毛求疵。只有用“心”才能做出最棒的菜式。他认为青年科技人员要像烹饪一道精致的菜肴一样,把科研做好做扎实,才能得到国家和人民的认可。