央廣網(wǎng)上海5月27日消息(記者唐奇云 通訊員朱一超)5月26日,2022年度上海市科學技術獎勵大會舉行,表彰為國家、為上海科技事業(yè)和現(xiàn)代化建設作出突出貢獻的科技工作者。東華大學材料科學與工程學院復合材料系主任、纖維材料改性國家重點實驗室生物材料方向學術帶頭人游正偉教授因其在自然科學基礎研究領域的突出貢獻,獲評“上海市青年科技杰出貢獻獎”,實現(xiàn)了學校在該獎項上零的突破。
上海市青年科技杰出貢獻獎于2012年設立,每年授予人數(shù)不超過10名。獎勵在自然科學基礎研究、技術開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中作出突出貢獻的45歲以下科學技術工作者。
游正偉獲評“上海市青年科技杰出貢獻獎”(央廣網(wǎng)發(fā) 受訪者供圖)
從跨國公司經(jīng)理到高校教師,背后原因竟是……
一身干練的深藍色條紋襯衫,一副窄框眼鏡,一個稍顯老舊的黑色商務雙肩包,吐字語速好像開了1.5倍速,“這個實驗結果蠻有意思的!”“這個研究有意思!”……這個常常把“有意思”掛在嘴邊的高校教師,正是東華大學的游正偉,一個在生物醫(yī)用材料領域扎根多年,勇于用科研硬實力向心血管疾病治療等國際醫(yī)學難題發(fā)起挑戰(zhàn)的科技工作者。
游正偉稱自己是個半路出家的材料科研工作者,一開始,他的研究領域與生物醫(yī)用材料并無交集。他本科和博士均是學化學專業(yè)出身,在化學的世界里與各類有機分子打著交道。2007年博士畢業(yè)后,游正偉前往海外高校的生物醫(yī)學工程系從事博士后工作,主攻應用前景廣闊的生物醫(yī)用材料領域。
深造幾年后,他更是直接加入了產(chǎn)業(yè)界,憑借其多年積累和滿腔的沖勁,在海外面試進入知名跨國公司拜耳材料科技,擔任亞太區(qū)新事業(yè)企劃部創(chuàng)新經(jīng)理的職位。然而,在拜耳工作期間,游正偉看到了在面向產(chǎn)業(yè)前沿的基礎研究領域,中國材料與世界的差距,也感受到中國迅猛的發(fā)展。
“我國正處于實現(xiàn)中華民族偉大復興的關鍵時期,國家有期盼,人民有需求,社會有基礎,我們這代人生逢其時,理應為國家強盛貢獻力量!”這樣的想法越強烈,游正偉想要以學識報國的決心和信心就越堅定。于是他辭去了這份高薪又體面的工作,于2013年10月1日正式加入東華大學材料科學與工程學院,潛心基礎研究和教書育人。
從分子設計到修補心臟,未知是基礎研究最大的魅力
2013年至今,剛好十年。游正偉以自己的化學老本行作為突破點,從分子設計開始,開展生物材料的原創(chuàng)研究,一路探索前進,在生物醫(yī)用彈性體領域取得了系列國際領先成果,在心血管疾病治療上取得了重大突破。
在中國心臟大會(CHC)2022上,一篇題為《一種可灌注的多功能心外膜裝置改善心臟功能及組織修復》(A perfusable, multifunctional epicardial device improves cardiac function and tissue repair)的論文被評為2021年度中國心血管病十大基礎研究論文,成果刊發(fā)于國際著名醫(yī)學雜志Nature Medicine,研究背后是一次材料專家與臨床醫(yī)生的巧妙牽手,游正偉與瑞金醫(yī)院心外科趙強和葉曉峰主任醫(yī)師強強聯(lián)合,瞄準人類的頭號殺手之一——心肌梗死,開始一場歷時數(shù)年的科研長跑。
心臟是一個高度動態(tài)的器官,每天大約跳動10萬余次,持續(xù)地向外泵血,一旦發(fā)生心肌梗塞,心肌缺血受損,引起收縮乏力,病人會發(fā)生心力衰竭威脅到生命。為了給受傷的心臟打上一個結實耐用的“補丁”,游正偉帶領團隊集中攻關,研制仿生彈性體,匹配跳動的心臟;構筑可灌注、可滲透的仿生血管網(wǎng);同時整合微泵,可以根據(jù)需要緩釋藥物到心梗區(qū)域;最終成功構建了集力學支撐、血供重構和藥物緩釋于一體的多功能心外膜裝置,促進心肌修復,進而明顯改善心臟功能,有望為心肌梗死及心力衰竭的治療提供了一種新方法。
上述工作中關鍵的仿生血管網(wǎng)其實來自一個很有意思的想法。據(jù)該工作主要實踐者、當時的博士生雷東介紹說,該工作是從中國傳統(tǒng)手工藝“糖畫”中獲得靈感,游正偉當時就是讓他們?nèi)ソ逃匈I了一包糖,巧妙地利用3D打印機對其加熱進行預焦糖化,現(xiàn)場制備具有良好打印性的墨水,然后3D“作畫”,實現(xiàn)了糖模板的3D打印定制。進而通過相分離機制和犧牲模板策略相結合,高效構筑了整體相互連通可灌注的聚合物基仿生血管網(wǎng)絡,管壁上密布微孔結構,從而賦予其仿血管壁的滲透性。該方法具有良好的普適性,適用于熱塑和熱固性等多種材料。
分子設計、材料研發(fā)、醫(yī)學應用……在游正偉的科研世界中,交叉與碰撞是激蕩科研火花的關鍵詞。在他的課題組組會上,氣氛異常活躍。2016年,稍顯靦腆的張璐之剛進組,看著師兄師姐們和游正偉在組會上“沒大沒小”,在學術觀點上“懟來懟去”,一時還有點不適應,那時的他記住了游正偉語重心長的一句話:“如果你做的實驗結果跟我預想的結果一模一樣,那大抵是和現(xiàn)有理論一致,不會有太大發(fā)現(xiàn)。而科學研究的魅力就在于,它有很多未知,一定要關注每一次實驗過程中的‘意外’,這常常是重大發(fā)現(xiàn)的大門,深入進去探究清楚‘反常’背后的規(guī)律和奧秘,就有可能獲得重要的科學研究成果。”
一次偶然的機會,當時的博士生劉增賀帶著張璐之在實驗中發(fā)現(xiàn)自己合成的材料,切斷后竟然“愈合”在了一起,就像人類皮膚損傷后有自我修復能力一樣,這一現(xiàn)象立馬引起了游正偉的重視,他敏感地意識到這可能是“有意思”的重要發(fā)現(xiàn),于是帶著增賀和璐之一起“琢磨”了起來。這一琢磨,游正偉團隊驚喜地發(fā)現(xiàn),金屬配位鍵在絡合交聯(lián)增強的同時,能夠催化動態(tài)共價鍵重組的作用機制,解決了自愈合性和力學強度此消彼長的矛盾,于2019年創(chuàng)造了室溫自愈合材料強韌度的世界紀錄,成果發(fā)表在材料領域著名期刊Advanced Materials,發(fā)表后引起了廣泛關注,成為近4年來自愈合彈性體領域全球被引用最多的論文之一。
研以致用是游正偉一直的科研追求,獲得具有優(yōu)異性能的自愈合材料之后如何用起來,成了他日思夜想的問題。通過不斷地了解臨床需求和思想碰撞,他帶領團隊在應用上打破醫(yī)療器械預先體外成型再植入體內(nèi)的傳統(tǒng)思維,提出體內(nèi)原位愈合組裝醫(yī)療器械的創(chuàng)新策略,有效治療動脈瘤,完成了世界首例利用材料自愈合特性來解決體內(nèi)組織修復的科學實驗,為類似的生物醫(yī)學問題提供了新的解決思路。
十年前,他在跨國企業(yè),感慨于國內(nèi)生物醫(yī)用聚氨酯材料落后于人的失落;十年后,他在東華大學實驗室,為聚氨酯家族增添了性能突出的新成員。十年磨一劍,游正偉感慨道:“未知是基礎研究最大的魅力,我們只是做了研究的第一步,材料的自愈合性能將在醫(yī)學臨床應用中大有可為!”
你做的事情要有意思,更要有意義!
黑色的雙肩包一打開,游正偉抽出筆記本電腦,開始在這個龐雜又有序的“科研資料王國”中,向他人展示一個個“科研寶貝”。定睛一看,是Excel表里一條條五顏六色的數(shù)據(jù)。“你看,這個甘油水凝膠生物墨水的想法最早是來自于這條數(shù)據(jù)……”游正偉指著Excel表中的一條紅色記錄介紹道。原來那些“意外”的實驗結果、開會途中蹦出來的新想法、組會上碰撞出來的新方向等,這些靈感都被游正偉小心翼翼地記錄在一個Excel中,紅色表示重要級最高,黃色次之、紫色代表………幾年下來,竟然有600多個課題想法。
軟而強韌的仿皮膚彈性體、自愈合彈性體構筑可任意重構的軟體機器人、適應性共價交聯(lián)的新類型纖維、首個一體式3D打印的摩擦納米發(fā)電機這些新奇的科研成果,不少都來自這個神奇的表格所記錄的科研“靈感”。
做科研,就是要一直保持對世界的好奇。在課題組,游正偉也一直這樣鼓勵和指導學生,要有創(chuàng)新和探索精神。為什么會有這種現(xiàn)象?這個現(xiàn)象背后是什么原理?這個特性未來能應用在哪些地方?游正偉課題組青年教師管清寶打趣地說:“游老師有個江湖稱號,叫做‘問題少年’。” 他常常和學生說,做科研不僅要認真做實驗,更要走出校門做交流,了解學術界最新的資訊,也把自己的研究成果觀點“亮”出去。所以他積極參加相關的學術論壇和前沿講座,總是第一時間搶占前排位置,邊認真聽講邊快速記錄。在學術交流環(huán)節(jié),游正偉一直是最積極提問的,十年如一日,這個愛提問的教授就有了這個可愛的稱號。
“游老師常說,每一個研究生,在畢業(yè)的時候,就應該有本事成為你導師的老師,在你的細分領域比你老師更專業(yè)。”陳碩作為游正偉帶教的首批博士生之一,他時刻謹記著這位恩師的叮囑。2022年5月,陳碩完成了他的博士后工作后,手握高新企業(yè)和高校科研機構的幾個offer,難以抉擇。那一刻,他撥通了導師游正偉的電話。一個多小時的電話過后,他做出了一個決定,回到高校做科研做學問。
“無論你做什么選擇,你做的這件事情要有意思,更要有意義。”導師的這句話至今還在耳邊回響,此刻的陳碩已經(jīng)是東華大學生物與醫(yī)學工程學院的一名副教授,在這個新成立的學院,他將繼續(xù)在生物醫(yī)用彈性材料和生物柔性電子領域做研究、教學生,做一個快樂的科研人。
“太拼了”“高標準”“做實事”……在學生眼中,游正偉是這樣一位亦師亦友的導師,在科研的道路上,他帶領著學生攻克一道道科研難關,他身上所體現(xiàn)的胸懷祖國、服務人民的愛國精神和勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神也激勵著他的學生們,一起朝著面向人民生命健康重大需求和世界科技前沿的科研高峰不斷攀登。十年間,他把精力和時間幾乎都奉獻給科學研究和教書育人。而這個低調(diào)而忙碌的科研工作者在他兒子眼中,卻以為“我爸爸是修電腦的,因為他在家里總是對著電腦在倒騰”,年幼的他還不知道,這個整天“倒騰”電腦的爸爸正沉浸在他的科研世界里,開展著面向人民生命健康的科學研究。
“我想我兒子有一天會為他的爸爸而自豪,因為爸爸在做一件有意思更有意義的事情。”游正偉滿臉幸福地說道。
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