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今日啟明星

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屈雪

華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授

作者序

本期啟明星專訪的屈雪是2015年的啟明星計(jì)劃入選者，這些年來啟明星協(xié)會(huì)在華東理工大學(xué)召開研討會(huì)時(shí)她是積極的參與者，也因此有機(jī)會(huì)和她近距離接觸，并聽過一兩次她的報(bào)告。她在報(bào)告和互動(dòng)交流中體現(xiàn)出的縝密的學(xué)術(shù)思維和不時(shí)透出的新穎思考引起了我的關(guān)注，于是想找機(jī)會(huì)采訪她。2025年國家自然科學(xué)基金委員會(huì)公布了2024年度國家杰出青年入選名單，屈雪名列其中。從屈雪獲得啟明星計(jì)劃到這次訪問正好過了10年，隨著她從啟明星到國家杰青，這也為此次采訪鋪墊了更多可以交流的內(nèi)容。

生長在有愛的家庭，兒時(shí)就跟著母親“出差”見世面

屈雪生于七十年代末，老家河南南陽。位于豫鄂陜?nèi)〗唤绲貛У哪详柍鲞^多位歷史文化名人，如張衡、張仲景、范蠡。

屈雪父親是軍人，朝鮮戰(zhàn)爭停戰(zhàn)后去過那里援建，回國后隨部隊(duì)去重慶勘察山洞，繪制地圖，有一次在救火中遭電擊灼傷，救治后身上留下瘢痕，右手手掌也因皮瓣損傷植皮以致不能完全伸展，幸而食指、拇指功能尚存。部隊(duì)給他立了軍功，并安排在康復(fù)療養(yǎng)院待了較長時(shí)間。在組織關(guān)心下，屈雪爸爸被安排到重慶工作，之后成婚，也因此有了這個(gè)家，并陸續(xù)有了屈雪三姐妹。沒幾年，思鄉(xiāng)心切的屈爸執(zhí)意攜家人轉(zhuǎn)業(yè)回老家南陽。

屈雪媽媽是個(gè)事業(yè)型、吃得起苦的女性。她從工廠轉(zhuǎn)到百貨公司，從保管員慢慢做到部門主任，是孩子們的榜樣。盡管生活不易，但屈家不缺愛，父母盡量為孩子遮風(fēng)擋雨，營造讓三姐妹健康成長的環(huán)境。因工作需要經(jīng)常出差的屈媽只要合適，就會(huì)帶孩子一起去“出差”。在媽媽的意識(shí)里，孩子成長階段讓她們見識(shí)外面的世界很重要。屈雪5歲時(shí)就跟著媽媽到過上海、揚(yáng)州、杭州，小學(xué)二年級(jí)時(shí)去過北京。那段“游歷”對(duì)屈雪姐妹的沖擊震撼特別大，她們對(duì)媽媽平時(shí)一直強(qiáng)調(diào)的“要走出去，見識(shí)更廣闊的世界，未來才有更多可能”這些話有了切身的體會(huì)。兒時(shí)的經(jīng)歷對(duì)屈雪日后的人生觀、處世觀都有影響。以后她獨(dú)自到日本求學(xué)、到上海求職時(shí)不怵，甚至勇于面對(duì)環(huán)境改變的底氣，多少得益于兒時(shí)媽媽帶她“見過的世面”。

鄭大化學(xué)系夯實(shí)化學(xué)根基

高考時(shí)，屈雪選擇了相對(duì)把握大一些的鄭州大學(xué)。鄭大化學(xué)系當(dāng)時(shí)在全國是有名聲的，屈雪的勤奮和領(lǐng)悟力讓她扎進(jìn)了化學(xué)中。盡管后來屈雪的科研方向是生物醫(yī)用材料，偏重于應(yīng)用基礎(chǔ)研究，但扎實(shí)的化學(xué)根基使她在研究中受益。譬如同樣面對(duì)材料改性中的問題，學(xué)材料出身的人和學(xué)化學(xué)出身的人，由于學(xué)科背景和訓(xùn)練方式的差異，其思考問題的切入點(diǎn)和解決問題的策略往往各有側(cè)重。最終產(chǎn)生的效果也各具特色。

屈雪很感念鄭州大學(xué)化學(xué)系給了自己一個(gè)非常完整的化學(xué)理論框架。在她看來，她求學(xué)的那個(gè)年代（1990年代后期）更側(cè)重于單一學(xué)科的培養(yǎng)，現(xiàn)在的本科教學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)更側(cè)重于學(xué)科融合，如化學(xué)與材料的融合，畢竟知識(shí)面寬一些有利于本科生未來發(fā)展。屈雪很認(rèn)同這種融合，但同時(shí)強(qiáng)調(diào)本科階段打好基礎(chǔ)非常重要。

由中國科學(xué)院化學(xué)所進(jìn)入科研之門

說起讀研，屈雪說這也多少是受到大姐的影響。長屈雪7歲的大姐當(dāng)年在鄭大畢業(yè)后進(jìn)入國防科技大學(xué)讀博士，之后留校，現(xiàn)在在大學(xué)的《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》任主編。4年后，屈雪得到學(xué)校的保研名額，她選擇了化學(xué)科研的國家隊(duì)——中國科學(xué)院化學(xué)研究所——讀博，導(dǎo)師是王身國教授，專業(yè)是當(dāng)時(shí)很熱門的生物醫(yī)用高分子材料。

屈雪說如果用一句話來概括研究生階段對(duì)自己的影響，那就是6年的研究生訓(xùn)練讓她知道了什么是科學(xué)研究：“你要去創(chuàng)造一些東西，過程中遇到很多困難，導(dǎo)師不會(huì)給你明確的指導(dǎo)，能依靠的還是你的綜合能力，解決問題的能力，另外同門之間的交流非常重要?！?/p>

屈雪的韌性和心理承受能力的煉成得益于博士階段經(jīng)歷的挫折和失敗。也因此，屈雪會(huì)跟現(xiàn)在她的研究生分享自己曾經(jīng)走過的路，積累的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。盡管有困頓和短暫的迷茫，化學(xué)所6年的碩博培養(yǎng)奠定了屈雪作為職業(yè)科研人的基本能力。

那些年研究所時(shí)有知名學(xué)者來講學(xué)，各研究組每年也都會(huì)組織青年報(bào)告會(huì)。每位研究生都要上臺(tái)進(jìn)行10分鐘的工作匯報(bào)，經(jīng)聽講老師投票遴選后，優(yōu)勝者方能登上所級(jí)青年報(bào)告會(huì)的講臺(tái)——這無疑是學(xué)生向全體導(dǎo)師展示自我的契機(jī)。屈雪坦言，自己直至博士階段后期才漸入佳境，得以獲得站上所級(jí)報(bào)告舞臺(tái)的機(jī)會(huì)?；瘜W(xué)所給予屈雪的，是極為難得的高水平學(xué)術(shù)平臺(tái)與成長機(jī)遇，正是這些力量托舉著她不斷向前。

博士后2年堅(jiān)定了“做一些真正有實(shí)用價(jià)值工作”的信念

博士畢業(yè)后，經(jīng)導(dǎo)師推薦，屈雪到早稻田大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開始博士后研究。半年后，她成功申請(qǐng)到日本國家項(xiàng)目——日本學(xué)術(shù)振興會(huì)（JSPS）的海外特別研究員計(jì)劃（fellow，通常獲批率只有5%）。屈雪當(dāng)時(shí)要做的課題就是用生物大分子來做納米管材料。這也是她第一次知道蛋白質(zhì)可以變身材料。這個(gè)領(lǐng)域于屈雪是全新的。為了盡快進(jìn)入，她圍繞這一主題，嘗試了很多種蛋白質(zhì)自組裝成為管腔結(jié)構(gòu)的工作。

除了做結(jié)構(gòu)，博后期間她還做了功能方面的驗(yàn)證，因?yàn)楦闱宄δ苁峭卣瓜掠螒?yīng)用的前提。而要驗(yàn)證功能就需要有一定量的蛋白質(zhì)納米管材料。當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室雖能在電鏡下觀察到這種蛋白質(zhì)納米管材料的形態(tài)，但因無法突破提取技術(shù)，拿不到一丁點(diǎn)實(shí)物。也是因?yàn)椴┦科陂g煉就的“于無路中尋找突破點(diǎn)”的生存能力，屈雪另辟蹊徑制備了足量的蛋白質(zhì)納米管。有了這種材料后，一些在溶液中吸附或者分離物質(zhì)（病毒）的實(shí)驗(yàn)得以進(jìn)行。

兩年博士后研究完成時(shí)，導(dǎo)師希望她留任，但屈雪覺得現(xiàn)有方向應(yīng)用價(jià)值有限，而要做一些真正有實(shí)用價(jià)值的工作是屈雪入行以來一直有的執(zhí)念，所以她考慮回國發(fā)展。

2015年屈雪的合作者美國馬里蘭大學(xué)佩恩教授（左一）和博士后期間的合作導(dǎo)師日本早稻田大學(xué)小松晃之教授（右一）應(yīng)邀來華東理工大學(xué)訪問

為了信念加盟劉昌勝團(tuán)隊(duì)

屈雪把簡歷投給了華東理工大學(xué)劉昌勝教授的團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí)劉老師創(chuàng)辦的瑞邦公司已經(jīng)在生物材料市場立足，公司的主打產(chǎn)品骨水泥供不應(yīng)求。在屈雪看來，國內(nèi)大學(xué)教授里能把自己的研究成果落地并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的教授屈指可數(shù)，劉老師是其中之一。

劉老師的追求和他正在做的事讓屈雪心向往之，也與她“要做一些真正有實(shí)用價(jià)值工作”的追求不謀而合。而她的學(xué)術(shù)背景——中國科學(xué)院的博士，又在工作強(qiáng)度很大的日本學(xué)術(shù)界鍛煉過，并獲得了獲批率很低的fellow——讓劉老師認(rèn)可并看好這位未及而立之年卻已顯示出十足后勁的青年學(xué)者。這樣2009年屈雪順利入職華東理工大學(xué)材料學(xué)院。

聚焦修復(fù)再生材料，瞄準(zhǔn)有調(diào)控功能的生物大分子材料

入職以來，屈雪主要聚焦于修復(fù)再生材料研發(fā)。她最想做的事是，走通用何種材料（原料）、何種技術(shù)制備臨床迫切需要的修復(fù)再生材料之路。

為了圓這個(gè)夢(mèng)，入職以來她探尋了很多可能，在走了不少彎路后終于看到了曙光。這個(gè)讓屈雪興奮的工作是她入職以后第四年（2013年）開始牽頭做的項(xiàng)目——膠原蛋白結(jié)構(gòu)調(diào)控及醫(yī)學(xué)應(yīng)用方向研究。我國每年僅組織修復(fù)再生需求就超1億人次，組織再生修復(fù)無疑是重大國計(jì)民生問題。破解這個(gè)難題當(dāng)時(shí)有兩種思路及技術(shù)路線。

一類是國外學(xué)者引領(lǐng)的細(xì)胞生物技術(shù)，如間充質(zhì)干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）、胚胎干細(xì)胞。通過體外培養(yǎng)擴(kuò)增進(jìn)而移植到體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)的組織修復(fù)。該路徑面臨倫理爭議（胚胎干細(xì)胞）、免疫排斥（異體細(xì)胞）及工程化制備三大局限。

另外一條路線，是以華東理工大學(xué)劉昌勝研究團(tuán)隊(duì)為主的中國科學(xué)家推動(dòng)的“材料誘導(dǎo)修復(fù)再生”技術(shù)路線，即通過對(duì)植入材料進(jìn)行理性設(shè)計(jì)和可控制備，構(gòu)建具備組織修復(fù)再生功能的支架材料?！鞍踩煽?、易于工程轉(zhuǎn)化” 是這一技術(shù)路線的特征。這個(gè)方案令人耳目一新，但方案要落地，要研發(fā)出不僅能解決生物相容性和安全問題，而且要有活性和調(diào)控功能的生物大分子材料，這可是巨大的挑戰(zhàn)！

屈雪（一排左四）與她的研究生們

找到癥結(jié)所在，鎖定微尺度上復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)的調(diào)控力

應(yīng)我的要求，屈雪回溯了10年來他們走過的研發(fā)之路。首先他們把目標(biāo)鎖定在了較為理想的組織修復(fù)再生材料——膠原蛋白上。屈雪告知，膠原蛋白是人體最重要的結(jié)構(gòu)蛋白，約占所有蛋白質(zhì)的30%，是構(gòu)筑組織和器官的重要成分。在人體內(nèi)，膠原蛋白有其獨(dú)特的自組裝性能，既可以從三螺旋膠原分子自組裝形成結(jié)構(gòu)緊密的纖維，還可以進(jìn)一步依據(jù)不同的組織部位需求形成獨(dú)特而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。這種在體內(nèi)逐級(jí)組裝的特性，使得膠原蛋白在光學(xué)、力學(xué)、生物活性等方面發(fā)揮出強(qiáng)大功能。

盡管科學(xué)家已經(jīng)了解了膠原蛋白在人體內(nèi)形成、作用的細(xì)節(jié)，但是要想在體外，在實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)這一過程卻困難重重。因?yàn)槿斯ぶ圃斓哪z原材料的精細(xì)結(jié)構(gòu)與天然組織膠原存在巨大差異，而結(jié)構(gòu)直接決定性能，性能又影響功能特性。這一矛盾導(dǎo)致當(dāng)前市場上的膠原醫(yī)療器械產(chǎn)品，如膠原止血海綿、止血凝膠、軟骨修復(fù)凝膠等，大多局限于臨床低值耗材與敷料層面。真正臨床需求迫切的高端植入式器械，如人工肌腱、人工角膜、韌帶等結(jié)構(gòu)性組織替代品，供給稀缺。

華理團(tuán)隊(duì)想到過借用工業(yè)界使用的物理場加工方法（如3D打印、靜電紡等），來直接實(shí)現(xiàn)對(duì)膠原材料特定結(jié)構(gòu)的制造。后來發(fā)現(xiàn)工業(yè)界采用的物理場雖然可以很好地調(diào)控宏觀結(jié)構(gòu)，但對(duì)微米以及亞微米級(jí)的微觀尺度結(jié)構(gòu)的調(diào)控能力非常有限。如何將人體內(nèi)生物大分子自組裝的策略復(fù)現(xiàn)在材料之路上？

困頓之際，屈雪想到了前些年她在早稻田做博士后研究，利用蛋白質(zhì)材料研發(fā)蛋白質(zhì)納米管的經(jīng)歷。而助她啟動(dòng)臨門一腳的是當(dāng)時(shí)（2013年）在華理碰到一位來訪的美國教授格雷戈里·佩恩（Gregory F. Payne），做多糖方向的這位教授到華理訪問作了有關(guān)電場干預(yù)多糖大分子自組裝行為的報(bào)告。屈雪向他提了多個(gè)問題，并探討了利用電場調(diào)控蛋白質(zhì)自組裝行為，從而獲得結(jié)構(gòu)可控材料的可能性。

那段時(shí)間屈雪和這位美國教授有過多次交流討論，佩恩教授也到訪了屈雪所在的實(shí)驗(yàn)室開展合作研究。國際學(xué)者之間的交流常能相互啟發(fā)、影響對(duì)方，并有可能促發(fā)某些頓悟，這也正是國際科技合作之于科學(xué)家的意義。當(dāng)然核心和關(guān)鍵技術(shù)的突破還得靠自身對(duì)科研方向和實(shí)現(xiàn)路徑的正確把握，并在不斷試錯(cuò)中逐步接近事物的本源。

正是基于此，屈雪課題組通過對(duì)物理場調(diào)控規(guī)律的研究，建立了場調(diào)控膠原微尺度結(jié)構(gòu)的新方法，大大提高了對(duì)膠原纖維精細(xì)結(jié)構(gòu)的控制能力，并在新材料中實(shí)現(xiàn)了特定微觀尺度結(jié)構(gòu)的制備和工程化制造，最終形成多種膠原類醫(yī)療器械新產(chǎn)品，推動(dòng)了技術(shù)轉(zhuǎn)化。

2025年創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在人工角膜臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場合影（屈雪為左五）

膠原蛋白醫(yī)用功能膜產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目入選上海電視臺(tái)《未來之城》科普節(jié)目

進(jìn)一步，屈雪團(tuán)隊(duì)從理論走向?qū)嵺`，隨著材料結(jié)構(gòu)調(diào)控在生物學(xué)效應(yīng)上的作用愈發(fā)顯著，膠原材料類的技術(shù)轉(zhuǎn)化工作也進(jìn)展順利。2022年6月，屈雪作為聯(lián)合創(chuàng)始人，將轉(zhuǎn)化基地落地蘇州。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)依托電組裝膠原功能膜技術(shù)，先后榮獲2022年度全國“顛覆性技術(shù)”創(chuàng)新大賽總決賽優(yōu)秀獎(jiǎng)、2023年度全國醫(yī)療器械創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大會(huì)“最具創(chuàng)新獎(jiǎng)”，建成萬級(jí)藥品生產(chǎn)管理規(guī)范（GMP）車間2000平方米，完成了數(shù)千萬級(jí)的融資，入選國家高新技術(shù)企業(yè)。

不跟風(fēng)，走自己的路，她一直這樣要求自己

膠原蛋白結(jié)構(gòu)調(diào)控及醫(yī)學(xué)應(yīng)用方向研究稱得上是屈雪入職以來的代表性工作，也是她不跟風(fēng)、于無路中奮力走出一條路的科研風(fēng)格的突出表現(xiàn)。用她自己的話說，就是“我更愿意嘗試別人還沒有走過的路。生物材料應(yīng)用研究有一個(gè)非常突出的問題是同質(zhì)化的研究過多，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這種研究只需要修修補(bǔ)補(bǔ)，就能產(chǎn)生一篇SCI論文，但這類工作的實(shí)際意義有限”。

因?yàn)樵谏锊牧蠎?yīng)用基礎(chǔ)研究、成果轉(zhuǎn)化方面取得的諸多成果，入行特別是入職以來，屈雪先后在國際核心期刊刊文80余篇，參編專著4部，轉(zhuǎn)讓中國發(fā)明專利5項(xiàng)，自主研發(fā)的兩種醫(yī)用組織功能膜產(chǎn)品已進(jìn)入臨床轉(zhuǎn)化階段，主持多項(xiàng)國家杰青、優(yōu)青、科技部重點(diǎn)研發(fā)課題以及省部級(jí)項(xiàng)目，入選了上海市三八紅旗手。她指導(dǎo)的研究生獲上海市優(yōu)秀學(xué)位論文，她本人作為教師代表在2024級(jí)新生開學(xué)典禮上發(fā)言。

不跟風(fēng)，走自己的路，是這次對(duì)屈雪星友的訪問中，她多次說過的話，也是給人留下深刻印象的話。難能可貴的是，她不僅這樣說了，更一直在這樣做，而且確實(shí)取得了令人信服的階段性成果。在強(qiáng)調(diào)科技自立自強(qiáng)的今天，張揚(yáng)屈雪這樣不跟風(fēng)，走自己的路的科學(xué)家的風(fēng)范，使之成為更多中國科技人的追求，實(shí)在是一件極有意義且緊迫的事。這或許是這次的啟明星采訪最有意義的部分。感謝并祝福屈雪。

-本文刊載于《世界科學(xué)》雜志2025年第7期“今日啟明星”欄目-

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