當代紅外光譜技術(shù)的發(fā)展已成為了對化合物進行定性分析、結(jié)構(gòu)測定以及定量分析的有力手段，在與其他多種測試手段聯(lián)合衍生出許多新的分子光譜領(lǐng)域。但在沒有合適的文獻資料可參考的情況下，把該技術(shù)應用于腫瘤及其他相關(guān)疾病診斷，是一件十分艱難而又系統(tǒng)的工作。北京大學化學院吳瑾光、徐怡莊課題組長期從事該領(lǐng)域研究，取得了一系列的原創(chuàng)性科研成果。

吳瑾光作為國家號召“向科學進軍”后北京大學化學系畢業(yè)而被推薦的第一批博士生，后隨導師徐光憲院士調(diào)至原子能系;吳在全民辦原子能參加土法煉鈾時曾因在實驗中手被割破濃鈾進入血液而中毒，身體長期以來由于造血功能受損相當羸弱。但在家人關(guān)愛及愛人徐端夫院士的支持下，踏實肯干的吳長年執(zhí)著于科研工作，特別是為紅外光譜的研究，打下了扎實科研基礎。

潛心研究打基礎

創(chuàng)新性研究的突破性進展源于長期基礎研究的科學積累。1974年從工作了三年的無線電系被調(diào)回化學系分析站的吳瑾光因感興趣而主動選擇管理紅外光譜儀。當時的分析站面向社會，為其他科研和工業(yè)生產(chǎn)單位提供技術(shù)支持，很多有技術(shù)疑難的單位經(jīng)常到北大尋求幫助。

75年前后，公路研究所試圖由炒瀝青鋪路改為先進的乳化瀝青;不用加熱又省原料的常溫鋪路。由展覽會得到了國外的兩個黑白溶液樣品，想要解析乳化瀝青的成份與原理。公路所找了很多單位，都無法解決。后來就找到了吳這兒來。她欣然接受了這項任務，回家后和徐端夫一起討論研究方案。她先查了文獻研究了國際動態(tài)，然后用自已做的色譜柱去分離，接著用紅外光譜檢測，再研究了表面活性劑的紅外圖譜，終于解決了這個問題。最后，便和公路所的研究人員確定了乳化瀝青的制造方案，在大連建產(chǎn)生產(chǎn)適用我國的表面活性劑，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，在5個省進行了乳化瀝青實驗鋪路。后該成果發(fā)展成國家大項目。

幾乎同時，北醫(yī)三院的周孝思主任來找北大化學系解決膽結(jié)石問題。膽石主要有膽固醇結(jié)石與色素型結(jié)石。色素結(jié)石難溶且食物脂肪低易患。此癥中國非常多，死亡率非常高，僅次于癌癥;歐美這種結(jié)石病人少見有關(guān)很少，不了解其成分與形成機理。后來，周主任就來找了吳瑾光教授。吳認為紅外光譜有可能提供一條突破口，于是就接下來了這項科研任務。徐端夫院士也很感興趣并參加合作，他們應用配位化學的方法把90%以上的成分提取了出來，并對結(jié)石主要成分進行紅外研究和凝膠電泳鑒定。該成果后來在中華醫(yī)這會外科學會上做了報告，產(chǎn)生了很大的學術(shù)影響。在這工作的基礎上，該課題組又做了多年的結(jié)石研究，對結(jié)石成因提出新見解取得了一系列成果。在國內(nèi)多次得獎并獲得美國優(yōu)秀科研獎。

無創(chuàng)腫瘤診斷

后來，周醫(yī)生去美國賓西法尼亞大學跟其內(nèi)科主任S教授進修。周醫(yī)生向S教授介紹了與吳合作用紅外研究膽石的成果，S教授非常驚奇，他想做的工作中國竟已做成了，他是一位對紅外光譜有一定造詣的醫(yī)學博士。便邀請吳進行合作研究。吳赴美進行科研合作三個月，在國際會議上發(fā)表了幾篇論文。當年年底，S教授就訪問中國，要求與吳科研組建立長期的合作。

90年代，當腫瘤成為人類社會共同關(guān)注的醫(yī)學難題。已有的各種診斷方法都滿足不了手術(shù)治療的需求，非常迫切需要發(fā)明一種更快捷，更有效的檢測新方法。于是，由吳瑾光教授牽頭，把研究方向發(fā)展至腫瘤研究。

因為紅外光譜是分子結(jié)構(gòu)變化的靈敏探針，因此從分子結(jié)構(gòu)變化的角度入手，用紅外法研究細胞的分子結(jié)構(gòu)變化來檢測腫瘤。文獻常通用切片和勻漿法等破壞樣品方式制樣。他們突破常規(guī)的思維發(fā)展了一些新的檢測方法，從而做到了在不破壞樣品的前提下直接對腫瘤組織進行檢測。并與醫(yī)院合作，首先對凍存腫瘤樣品進行檢測，然后又設計改造了紅外光譜儀，使之穩(wěn)定可搬到了手術(shù)室外，對手術(shù)后新鮮腫瘤組織測定，建立了幾萬張規(guī)模的紅外光譜圖庫，較為系統(tǒng)地研究了10多種腫瘤的光譜特征，觀察到良性和惡性腫瘤的差別規(guī)律性。并進而用紅外光纖做原位在體腫瘤檢測。

在歸納比較總結(jié)這些實際數(shù)據(jù)的前提下，課題組從化學原理上反復論證紅外光譜檢測腫瘤的新方法的科學依據(jù)，并把檢測結(jié)果與金標準病理結(jié)果相比較，嚴格論證;證明了該方向的實用性與高效性。

2004年6月，由北京大學化學院吳瑾光教授聯(lián)合北醫(yī)三院、北大口腔醫(yī)院、中科院化學所徐端夫院士課題組、北京第二光學儀器廠和西安交大第一醫(yī)院等共同完成的“腫瘤臨床診斷的紅外光譜新方法”的科研項目的成果由北京市科委主持通過了鑒定。

該項目率先提出了一種可用于腫瘤診斷和臨床醫(yī)療應用的紅外光譜腫瘤檢測的新方法，它可在3-5分鐘快速準確地判斷腫瘤，實現(xiàn)了對腫瘤的在體、原位、實時檢測，可為外科醫(yī)生選擇手術(shù)方案提供快速診斷報告，對手術(shù)治療過程很有幫助。紅外檢測結(jié)果與病理診斷金一標準比較對照，兩者符合率達90%以上，該成果具有原創(chuàng)性并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。

三腺腫瘤診斷及現(xiàn)狀

在和醫(yī)院的合作中，口腔醫(yī)院提出了新的要求:由于腮腺部位神經(jīng)比較多，如手術(shù)中傷了神經(jīng)，可能使臉部變形，比較麻煩。希望能做到腮腺腫瘤的無創(chuàng)，預先診斷，以提供足夠的做手術(shù)方案的準備時間。

在一次偶然的機會中，吳發(fā)現(xiàn)從腺體表面皮膚，用中紅外光纖光譜能準確檢測出乳腺增生、良性腫塊和癌變等不同程度病變。后來試著把該技術(shù)轉(zhuǎn)移到腮腺的診斷，結(jié)果證明了從腮腺表面皮膚反映的光譜變化也完全能觀察到該腺體病變的情況。目前，這一新技術(shù)已能實現(xiàn)對腮腺、乳腺、甲狀腺三種腺體的診斷。這種無創(chuàng)、無痛苦、快速、便捷的檢測方法具有比較明顯好的應用前景。目前，課題組已申請并獲得了該技術(shù)的中國和美國專利。

該方法所用的中紅外光纖是其中的關(guān)鍵技術(shù)。原來使用的是美國Spectech出產(chǎn)的中紅外光纖，這種光纖價格昂貴，易損壞，并且該項公司已停產(chǎn)，而且國際上也找不到適用的中紅外光纖。課題組張元福教授經(jīng)過幾年的努力，現(xiàn)已研制成新的性能優(yōu)異的中紅外光纖，這種光纖耐用而不易損壞，且價格遠比國外進口光纖低，最近已經(jīng)在北大第三醫(yī)院投入臨床使用。至此，該課題組已經(jīng)完全掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的整套體表無創(chuàng)診斷三種重要腺體良惡腫瘤的技術(shù)。

近來，天壇醫(yī)院也來找吳瑾光、徐怡莊課題組，要求對腦瘤的診斷進行合作。目前，這項研究的結(jié)果也日漸明朗，近期將發(fā)表相關(guān)論文。

據(jù)了解，這項集近百人智慧，共同參加的多學科交義的原創(chuàng)性成果。到目前為止，十七年來僅得到三個基金與一個973預研基金的縱向支持。如今，吳瑾光教授已經(jīng)退休了，徐怡莊老師接手課題組，在吳瑾光、張元福、翁詩甫等教授的協(xié)助下，在北京第二光學儀器廠及國內(nèi)一些三甲醫(yī)院的合作下，該課題組的科研平穩(wěn)的向前推進。這項原創(chuàng)性成果得到了徐光憲院士等多位有識之士的關(guān)注，一直都與美國德州大學S教授合作發(fā)表了多篇論文。最近，哥倫比亞大學和哈佛大學醫(yī)學院都提出了對該項目的合作意向。

我們呼吁國家相關(guān)部門加大對該項成果的關(guān)注扶持力度，避免再出現(xiàn)原創(chuàng)成果根在國內(nèi)，花落他家情況的重演。我們堅信，只要有足夠的支持，在這個創(chuàng)新性團隊的努力下，該成果一定能早日完善，成為定型的醫(yī)療專用紅外光譜儀器和紅外無創(chuàng)，快速檢測腫瘤的整套技術(shù)，為更多的患者造福。