為談上海青年科技人才協(xié)會(青科協(xié))的事,2020級星友、上海交大醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院副研究員、青科協(xié)副秘書長楊盛兵專門來科學(xué)會堂。剛坐下他就說起啟明星平臺對他的幫助:在2022年的首屆“啟明星醫(yī)療成果轉(zhuǎn)化專題論壇”上,楊盛兵等5位來自醫(yī)療成果轉(zhuǎn)化一線的星友介紹了各自特色成果,并引起了在場多位科創(chuàng)導(dǎo)師、投資人的興趣,其中一家科創(chuàng)企業(yè)對楊盛兵團(tuán)隊開發(fā)的系列可預(yù)防生物膜形成的骨科植入物印象深刻。幾番交流溝通、實地走訪后這家公司決定立項資助,助其產(chǎn)業(yè)化。雙方已簽署合作協(xié)議并聯(lián)合開展相關(guān)材料的研發(fā),目前已經(jīng)取得一些突破,共同助力生物醫(yī)用材料的國產(chǎn)化。2022年9月25日召開的助推醫(yī)療成果轉(zhuǎn)化的啟明星專題論壇我也是見證者,楊盛兵說他由此真切感受到啟明星平臺的作用,自己是實實在在的受益者。盛兵星友的這番由衷感言,以及對他作為材料科學(xué)與工程背景的博士投身臨床科研的經(jīng)歷的好奇促成了這次啟明星訪問。
采訪安排在位于錦尊路的九院浦東臨床研究中心,采訪前盛兵先安排參觀了醫(yī)用3D打印創(chuàng)新研究中心。這個外表看起來并不起眼的展示廳里展示了用3D打印制作的實物、手術(shù)過程、患者的術(shù)前術(shù)后對比、各種用于骨修復(fù)的3D打印材料,以及金屬、高分子、陶瓷和生物打印等各類3D打印機(jī),這些制作工藝都以實景模型一一展示給觀者。盛兵特別給我介紹了帶有活細(xì)胞的生物3D打印技術(shù),這項技術(shù)未來可實現(xiàn)活體器官的打印,替換失去功能的組織,可以解決移植供體不足和排異等問題。通過盛兵的解讀我知道了九院戴尅戎院士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊可以說是在3D打印熱起來的第一時間就開始布局這一技術(shù)在骨材料修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用,團(tuán)隊率先申請到國內(nèi)第一個3D打印醫(yī)療器械注冊證,也是注冊人制度下科研機(jī)構(gòu)申請到的國內(nèi)首張醫(yī)療器械注冊證。盛兵說到的這一節(jié)我是有感觸的。2012年4月21日英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志以“3D打印將推動第三次工業(yè)革命”為題對3D打印的概念、意義、案例等做了充分報道,很快中國國內(nèi)也在布局,時隔一兩年就有樣機(jī)、產(chǎn)品陸續(xù)推出。其中尤以戴院士團(tuán)隊利用3D打印技術(shù)布局的骨修復(fù)材料研制和在臨床上的應(yīng)用為翹楚。那么有幸參與其中的楊盛兵有著怎樣的人生經(jīng)歷?他是如何一步步走到今天?順著這些問題我們開始了這次啟明星采訪。
11歲輟學(xué)到蘇南, 重回課堂更覺知識之可貴
1985年出生的楊盛兵是一個典型的農(nóng)家子弟。他的出生成長地福建仙游縣地處福建省南部,是一座歷史文化名城,但也是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的縣級城市,盛兵家所在的村落是一個偏遠(yuǎn)的山區(qū),進(jìn)出多是盤山路,9歲前他都沒有離開過那里。山區(qū)的孩子一直走山路、摘果子、玩耍,身體素質(zhì)普遍好一些,盛兵說他身材雖不高,但身板結(jié)實,山路走得很快。為了生存,盛兵的父母都選擇了外出打工。幼時的盛兵被爺爺、外公、阿姨、鄰居帶過,吃的是百家飯。7歲開始盛兵就會做一些簡單的飯菜,他說:“我當(dāng)時經(jīng)常去河里撈鴨蛋、撈魚,養(yǎng)過豬牛羊雞鴨,家里種了各種蔬菜,雖然那時條件很差,但回想起來還是覺得很快樂,大家很少去想以后怎么樣。沒有什么壓力,就是一種接近自然的生活?!?/p>
9歲暑假,爺爺帶著他去江蘇江陰父母打工的地方探親。盛兵清楚地記得他們是先坐火車到福州,在車站附近的小旅館住一晚,然后坐綠皮車兩天一夜到上海,住在天目中路老北站附近的旅館,在上海待了一天。這一天對一個懵懵懂懂的山區(qū)孩子來說不啻驚雷震懾,回想當(dāng)時的感受,盛兵說到了上海才知道大城市是這樣的,高樓大廈,車水馬龍,和自己熟悉的山村生活相比,這是另外一個世界,太震撼了。上海待了一天后盛兵由爺爺帶著坐大巴去江陰探望父母。盛兵在父母那里住了一個多月,他從小到大和父母在一起的時間不多,這一個多月對他來說難得而珍貴。
從7歲起,盛兵盡管得到了爺爺奶奶和親友、鄰居的照顧,但他還是比較獨立的,也養(yǎng)成了獨立處事的性格,慢慢學(xué)了一些解決問題的方法,也信了這句話:辦法總比困難多。
盛兵小升初的考試成績很好,以第二名進(jìn)入了村里一所好一點的中學(xué)。但初二讀了半學(xué)期不到,11歲的他決定輟學(xué)。此事或可肇因于兩年前的上海-江陰之行。當(dāng)時盛兵就覺得外面的世界真精彩,守在山村里太苦惱。于是獨自決定離開正常的人生軌道?;叵脒@一段,盛兵用了“真的是初生牛犢不怕虎”來自我調(diào)侃?!爱?dāng)時我們村里讀完初中就輟學(xué)的很多,而像我這樣提前一年多走上這條路的很少?!笔⒈窍氲礁改傅拇蚬さ刈鰩褪?,覺得那里生活也總比山里好。在沒有征得父母的同意下他跟著鄰居到了上海,父母來上海接他,自然少不了一頓打罵,但這些和外面的世界對他的吸引力相比算不了什么。在江陰一年多的日子其實很苦,每天三四點父母就要起身準(zhǔn)備當(dāng)天的食材。小小打工仔盛兵經(jīng)常被叫起來當(dāng)下手,冬天很冷,夏天烤面包則熱不可耐。盛兵也因此體會到父母打工掙錢的不易。
一年后的暑假,盛兵去太倉瀏河鎮(zhèn)姑姑家找他的表弟玩。看到表弟讀書做作業(yè),有同學(xué)玩伴,有自己的興趣愛好,這讓已輟學(xué)一年多的他好生羨慕:還是讀書好!于是他想到太倉讀書重回課堂。好在太倉的政策允許外來人口落戶,很快他就落戶到姑姑家租住房子的房東家。感恩太倉的政策,感謝那位房東,一個不經(jīng)意的善舉改變了一個孩子的人生。在瀏河的明德初級中學(xué),楊盛兵重新拿起初二的課本。明德初級中學(xué)是當(dāng)?shù)厣钣形幕瘹v史積淀的學(xué)校,也是著名物理學(xué)家吳健雄先生的母校。學(xué)校文化積淀的熏陶加上經(jīng)過一年多社會生活的打磨,盛兵深知生活不易,明白學(xué)習(xí)重要的楊盛兵意識到,唯一能改變命運的只有知識:“對我來說這可能是改變自己人生的唯一一根救命稻草?!钡搅顺跞⒈某煽兣诺降谒拿?。高中他選擇了明德高級中學(xué),并獲得了以吳健雄父親名字命名的吳仲裔獎學(xué)金。
獨闖上海當(dāng)自強(qiáng), 劉老師領(lǐng)進(jìn)生物材料門
由于高考沒有考出應(yīng)有的成績,盛兵進(jìn)了上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院(現(xiàn)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué))。入學(xué)后第一學(xué)期學(xué)校有一項針對大一新生的插班生政策,成績優(yōu)秀通過考試者可有一次選擇到外校就讀的機(jī)會。通過競爭激烈的考試,盛兵最終進(jìn)入了華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料物理專業(yè)。考上插班生被盛兵稱為人生面對的第一次挑戰(zhàn)。而當(dāng)時經(jīng)濟(jì)的拮據(jù)已不被他視為大的困難,事實上來上海求學(xué)交了學(xué)費后他身上已經(jīng)沒有多少余錢。這以后他從來沒有問家里要過錢,本科階段的生活費用都是他通過家教掙得,應(yīng)對學(xué)業(yè)生活也成為他自立自強(qiáng)的一個注腳。
大二到大四盛兵的成績一直比較靠前,尤其基礎(chǔ)實驗學(xué)得很扎實,奠定了以后的科研基礎(chǔ)。大四時,劉昌勝老師為他們上生物材料課,講骨修復(fù)材料,正是這門課讓他第一次知道物質(zhì)世界的材料居然可以用于人體組織的修復(fù)。在劉老師教這門課的過程中發(fā)生了汶川特大地震(2008年5月12日)。結(jié)合當(dāng)時的特定氛圍情景學(xué)習(xí)這門課讓盛兵終生難忘。不無巧合的是對楊盛兵做啟明星采訪的這天也是5月12日,正是汶川大地震15周年紀(jì)念日,所以盛兵說他早晨就在回想當(dāng)時上這門課的一些場景,對劉老師講的生物材料,尤其是磷酸鈣材料(骨水泥)在修復(fù)機(jī)體缺損,重建患者運動功能方面可以起到獨特作用的那些講課內(nèi)容記憶猶新。
大四時的本科生畢業(yè)設(shè)計實踐課,楊盛兵就選擇了骨水泥。大四下學(xué)期的整個半年他就專注于自固化可注射的磷酸鈣骨水泥。他在2008年本科畢業(yè)前申請了劉昌勝老師的碩博連讀?!爱?dāng)時劉老師團(tuán)隊已經(jīng)有這方面的商業(yè)化產(chǎn)品了,可注射骨水泥是更新迭代產(chǎn)品,也是我研究生期間的課題方向之一。在劉老師指導(dǎo)下,我參與了從材料制備一直到生物安全性評價的整個過程,拿到了發(fā)明專利,也在瑞邦公司做了轉(zhuǎn)化。”在參與項目的過程中,楊盛兵學(xué)到了許多。他說:“參與項目研究,不僅讓我接受了系統(tǒng)的科研與學(xué)術(shù)訓(xùn)練,也提高了我獨立從事科研項目的能力,這為我以后的科研和醫(yī)用材料轉(zhuǎn)化道路奠定了基礎(chǔ)。”
進(jìn)入研究生后半階段,楊盛兵把方向聚焦在3D打印用于骨修復(fù)材料研制領(lǐng)域。與3D打印結(jié)緣是2012年下半年,他聽到戴尅戎院士在一次生物材料大會上報告時專門提到了3D打印這個技術(shù),認(rèn)為3D打印可以在未來的人體組織修復(fù)中起到非常重要的作用。楊盛兵和許多在骨修復(fù)領(lǐng)域工作的年輕人對戴院士都近于崇拜,感覺他是一位一直在超前思考、超前布局的戰(zhàn)略科學(xué)家。正是受戴院士那次報告的啟發(fā),盛兵開始涉足3D打印用于骨修復(fù)領(lǐng)域,這也成了他博士論文的課題方向之一。對盛兵的這一選擇,劉老師也非常支持,鼓勵他進(jìn)入3D打印用于骨修復(fù)材料這一全新的領(lǐng)域。
主攻抗菌材料, 開啟醫(yī)療成果轉(zhuǎn)化
2014年,博士畢業(yè)后的楊盛兵來到九院,以博士后身份加盟上海市骨科內(nèi)植物重點實驗室主任湯亭亭教授的團(tuán)隊。先后入選啟明星計劃、啟明星跟蹤和上海市學(xué)科帶頭人的湯亭亭教授也是楊盛兵的博士后導(dǎo)師。到了醫(yī)院工作,楊盛兵明顯感到臨床科研的思維跟他熟悉的基礎(chǔ)科研的思維完全不一樣,同時他也感受到臨床醫(yī)療對生物材料需求之迫切?!捌┤绗F(xiàn)在臨床上非常棘手的是細(xì)菌感染,這已經(jīng)成為導(dǎo)致骨科手術(shù)失敗的首要原因,臨床迫切需要能解決問題的抗菌材料。參與抗感染的組織修復(fù)也讓我進(jìn)入了全新的感染領(lǐng)域,這也成了我博士后課題的主攻方向。一直到現(xiàn)在這都是我的主要方向。2020申報的啟明星課題也與此有關(guān)。”
醫(yī)用植入物材料極大地推動了臨床診療技術(shù)的發(fā)展,然而,這也如同一把“雙刃劍”,植入物的廣泛應(yīng)用也帶來了新的醫(yī)學(xué)問題。植入物本身是細(xì)菌黏附的良好載體,植入物術(shù)后感染已成為骨科手術(shù)失敗的首要原因之一。植入物感染早期難以精準(zhǔn)診斷,易導(dǎo)致感染的漏診和誤診,從而錯失治療的“黃金窗口期”,進(jìn)而使感染患者面臨災(zāi)難性后果。為了破解術(shù)后細(xì)菌感染早期診斷難的瓶頸,盛兵團(tuán)隊的對策是用化學(xué)方法實現(xiàn)早期診斷,具體來說就是通過感染微環(huán)境高表達(dá)的化學(xué)信號分子來設(shè)計特異性的熒光探針。這個熒光探針已經(jīng)過臨床前的倫理審核,進(jìn)入了臨床試驗階段。另外一項與感染有關(guān)的工作是研究細(xì)菌耐藥性的發(fā)生機(jī)制。這種試圖從分子生物學(xué)角度切入抗生素耐受性的研究,國內(nèi)外都鮮見報道。通常所說的耐藥性一般人能理解,但耐受性和耐藥性的關(guān)聯(lián)我不清楚,遂請盛兵科普一下。盛兵說所謂耐受性是指細(xì)菌進(jìn)入代謝不活躍的狀態(tài)時,其抗生素攝入可大大減少,因此細(xì)菌在敏感抗生素中也會長時間存活。耐受性發(fā)生在耐藥前,也就是說先搞清楚耐受性再來探究耐藥性可收到事半功倍之效。在實驗設(shè)計和材料選擇上,盛兵團(tuán)隊的做法是用鎵離子替代鐵離子。盛兵解釋說:“鐵離子對于細(xì)菌來說不可或缺,細(xì)菌承擔(dān)的電子傳遞、呼吸作用、三羧酸循環(huán)等重要的生物學(xué)過程都離不開鐵離子?!表樦@樣的思路,研究者就想如能讓結(jié)構(gòu)上非常相近于鐵離子的鎵離子取代鐵離子,細(xì)菌會難以識別,會誤以為是鐵離子而大量攝入。由于攝入大量的“特洛伊木馬”鎵離子,細(xì)菌就會大大減少鐵離子的攝入,以此干擾或阻斷細(xì)菌代謝等功能,起到阻斷耐藥性的功效。
很多人都知道咱們芯片被西方卡脖子,其實用于生產(chǎn)醫(yī)療器械的很多醫(yī)用生物材料也嚴(yán)重依賴進(jìn)口。國家近年來也出臺了一系列的鼓勵政策,有效促進(jìn)了生物材料的研發(fā)速度。盛兵說:“我們的科研以臨床需求為導(dǎo)向,以患者的需求為中心,在植入物感染的預(yù)防和治療方面我們做了一些工作,目前也有一些有應(yīng)用前景的抗菌材料完成了實驗室研究,期待借助一些平臺后續(xù)可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化,解決臨床問題?!?/p>
由劉昌勝院士擔(dān)任主任委員的長三角生物醫(yī)用材料與器械產(chǎn)創(chuàng)聯(lián)盟也是在這個背景下孕育而生,聯(lián)盟秉承“需求引領(lǐng)、創(chuàng)新賦能、產(chǎn)研融合、原創(chuàng)轉(zhuǎn)化”的宗旨,以共商、共建、共享、共贏為價值觀,希望構(gòu)建長三角生物醫(yī)用材料與器械產(chǎn)業(yè)“四鏈”融合發(fā)展的生態(tài)體系,服務(wù)打造一流產(chǎn)業(yè)高地。盛兵目前擔(dān)任聯(lián)盟的副秘書長。
基于實驗室的工作,盛兵所在團(tuán)隊開發(fā)了系列抗菌型生物材料(植入物),最具代表性的就是鈦鎵合金材料。這也是楊盛兵在去年10月啟明星醫(yī)療成果轉(zhuǎn)化專題論壇上匯報的工作。在論壇上牽手的合作伙伴上海昊豐醫(yī)療科技的支持下,這一鈦鎵合金材料已進(jìn)入實質(zhì)性的研制階段。
愿意投入青科協(xié), 本身就是科普受益者
除了以上課題和產(chǎn)業(yè)化項目的同步推進(jìn),盛兵還從本已連軸轉(zhuǎn)的工作中擠出休息時間參與上海市青年科技人才協(xié)會(青少年創(chuàng)新實驗室)的事務(wù),做推進(jìn)青少年科學(xué)興趣培養(yǎng)的事。盡管青少年創(chuàng)新實驗室成立不久,組織構(gòu)架還在雛形狀態(tài),但聽盛兵給我的介紹,看得出來這位青科協(xié)的副秘書長對做這件事的用心和投入。上海市青年科技人才協(xié)會目前已團(tuán)結(jié)了400多位上海市在基礎(chǔ)研究、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中卓有成就的青年科技專家,協(xié)會將通過前沿科學(xué)普及、創(chuàng)新實驗等拓寬青少年的科學(xué)知識,強(qiáng)化青少年的科學(xué)意識,進(jìn)而培養(yǎng)熱愛科學(xué)、富于創(chuàng)新的有志青年。青少年創(chuàng)新實驗室的一個讓人過目難忘的口號是“以青帶青”——以青年科技專家?guī)忧嗌倌曜分鹂茖W(xué)之夢。盛兵在青科協(xié)主推青少年創(chuàng)新實驗室建設(shè),利用包括九院醫(yī)療創(chuàng)新聯(lián)合體在內(nèi)的科研資源建設(shè)青少年創(chuàng)新實驗室。這件事也得到九院領(lǐng)導(dǎo)的支持。盛兵說:“我愿意抽出時間投入青少年科創(chuàng)的工作,因為我覺得科研成果科普化非常重要——我也是科普受益者,應(yīng)該把這種感受傳遞給下一代,激發(fā)青少年科創(chuàng)熱情,愿他們成為有責(zé)任和擔(dān)當(dāng)?shù)囊淮?。?/p>
采訪楊盛兵那天,他怕我不認(rèn)識路,提前幾分鐘就在7號線楊高南路站出口等我。一路閑聊時我知道他家住松江,為減少堵車時間,他每天清晨6點半就從家駕車來單位,經(jīng)常是7點左右就到單位。這樣每天就多出一個多小時可以思考的時間。盛兵家有4歲大的雙胞胎兒子,工作日每天早出晚歸的他基本上沒有時間陪孩子。“這幾年對家人虧欠比較多,工作允許的情況下也想多陪陪家人和孩子,尤其是這段時間,父母的陪伴對孩子的成長非常關(guān)鍵,有時候周末加班我就把孩子一起帶到實驗室來,多陪陪他們成長。”這些話原本是我想講給盛兵聽的,但他都知道,我就不多言,只是從內(nèi)心里默默地為他祝福:祝這位心里有大目標(biāo),又特別腳踏實地、充滿能量、待人謙遜的年輕人前路順暢!
江世亮采寫于2023年5月18日