今年4月初,來自浙江大學國際聯合學院的王小召博士,正式成為良渚實驗室的一名研究員,從學校到良渚實驗室,雖然只有短短兩個多月,但對于王小召來說,卻是十分“飽和”的一段時光。
王小召的博士專業是材料科學與工程,但在博士后期間,在導師歐陽宏偉的“引路”下,王小召對人體運動系統復雜結構的高清解析及精準再生這一研究課題產生了濃厚的興趣。
人體骨骼肌肉系統的力學傳導功能和組裝機制值得關注
“人體的肌肉骨骼系統是一種由有限元素組成的精密造物,是大自然的‘鬼斧神工’”,王小召說,“它的力學傳導功能和組裝機制其實很值得關注,關于這方面的研究探索目前在學術界也是比較空白的領域。”
目前,無論是國內還是國外,關于人體肌肉骨骼系統的研究探索主要集中于病理機制,并且臨床上針對骨缺損、骨折、骨松等骨科疾病的治療,主要還是以傳統的物理療法為主,治療手段保守,且治標不治本。
近些年來,在人口老齡化的大趨勢下,骨疾病的發病率顯著增高,50歲以上人群中,骨關節炎(OA)等疾病的患病率已超過50%,在65歲以上人群中,這個比例更是直接達到80%—90%。關于骨疾病的先進診療和再生修復,是一個十分有應用價值的研究領域。
從物質分子組裝、微觀力學等物質科學角度探索骨疾病的病理發展機制,從材料組裝視角,研發與人體骨骼組織相近的仿生材料,圍繞骨疾病的臨床治療提供更加有效、更具有針對性的骨組裝治療方案,正是王小召團隊一直以來潛心準備的工作。
在王小召看來,良渚實驗室的吸引力在于其有組織的科研模式及氛圍,相比高校,良渚實驗室這種新型科研機構具備更加鮮明有序的科研氛圍及更加豐富前沿的科研資源,她敏銳地感知到實驗室在科研模式上精巧設計與快速進化的氣息,并積極跟隨導師歐陽宏偉加入了良渚實驗室,在這一嶄新的環境里繼續開展研究工作。
而來到良渚實驗室之后,具備高端設備儀器的公共平臺,各種高質量的學術研討會,圍繞轉化、AI、臨床的科研范式講座,都令王小召深刻感受到了實驗室有組織、高要求的科研形態,與此同時,實驗室多學科交叉的氛圍,與王小召的研究思路不謀而合,在實驗室,不同研究領域之間的交流合作,能夠為她的研究帶來更多機會和可能性。
擁抱AI和大數據是未來科技行業的趨勢
目前,王小召主要聚焦于解析人體骨關節的發育、成熟、衰老病理樣本,并探索研發可用于治療骨松、骨關節炎等骨疾病的仿生材料。
在博后期間,王小召及團隊成員已申請了1項可用于肌肉骨骼系統快速整合的粘附材料相關專利,來到良渚實驗室之后,王小召團隊又借助實驗室的“加速”助力申請了4項專利,其中包括她為了完成生理條件下原位檢測人體組織微觀力構關系而自主設計的原位力學設備。
研究過程需要用到大量的臨床資源,在這一方面,良渚實驗室也為王小召團隊提供了更多機會,良渚實驗室與浙江大學多家附屬醫院都有合作,醫院平臺具備豐富的臨床資源與相關的高端設備,有助于研究團隊獲取樣本以及進行IIT臨床試驗,加快推進骨疾病臨床治療方案的探索。
與此同時,實驗室具備推動科研成果轉化的友好生態,王小召感到在實驗室更容易接觸到各類轉化資源,并且實驗室有不少進入轉化賽道的PI,能夠充分交流溝通,為之后的轉化工作鋪墊基礎。
在推進研究工作的過程中,王小召發現,AI和自動化的應用對于研究工作效率和精準性的提升十分關鍵,而就在她入職良渚實驗室之后不久,便參與了實驗室關于“科技工廠”模式探索的研討會,在實驗室常務副主任歐陽宏偉的設想下,良渚實驗室在未來的科研范式是“數據+AI+高通量設備支撐”,能夠實現科研成果高效產出及轉化的“科技工廠”模式。這場研討會令王小召印象深刻,她認為,擁抱AI和大數據是未來科技行業的趨勢,而良渚實驗室正在順應這個趨勢努力“進化”。
“AI能夠極大效率提高多肽篩選的精準性和篩選效率,將我們從冗雜繁復的篩選工作中解放出來”,王小召表示,“提高科研生產和轉化的效率,并讓科學家有更多精力去做創造和思考的工作,產生更多具有創新性的idea,我認為這就是設計‘科技工廠’,擁抱AI,擁抱自動化的意義。”
生命科學領域的研究工作正在越來越精細化,這也意味著需要更加前沿、精準的技術支持,良渚實驗室的“科技工廠”藍圖讓王小召看到了實驗室主動擁抱未來,主動迎接變化的求新之舉。不斷擁抱新事物,不斷收獲新進展,這是王小召做科研工作的態度,也是良渚實驗室正在追求的目標。
提供骨疾病從診療到再生修復的先進治療方案和科技產品
目前,王小召的研究工作正在緊鑼密鼓推進中,她有一篇新型有機-無機組裝材料用于快速骨修復的文章剛被接收,關于人體十字交叉韌帶-骨界面組裝機制的研究文章、3D生物打印ECM支架快速修復骨軟骨缺損修復的研究文章正在審稿,關于人體發育生長板的極性骨組裝機制、半月板韌帶骨的原位力構功能解析、仿生軟骨細胞/ECM微結構用于快速軟骨損傷修復等研究文章正在投稿。
作為一名青年研究員,未來的科研道路還很長遠,王小召希望,自己和團隊能夠借助良渚實驗室的資源,聯合醫院、學校及企業,進一步打破我國學術界和醫學界對于骨疾病的現有認知,并提供骨疾病從診療到再生修復的先進治療方案和科技產品,加速骨疾病問題的“迎刃而解”,為飽受骨疾病困擾的人群——尤其是老年群體,帶來更多福音和希望。
在王小召看來,科學能夠讓我們解讀大自然的“手筆”,做到認知世界,而追求和模仿自然規律,從而改造世界,則是科學的終極目標。這一點需要循序漸進,改變并不是一朝一夕的事情,但是微觀的進步積累著質變的過程,無論是事物的發展,還是科學研究,都是靠著這些微觀的積累而實現宏觀的質變。
或許有一天,對于人體這種神秘精巧的“天工造物”,科學界能夠不局限于微觀的解析和修復,而能拓展到宏觀的“透視”與更大范圍的系統解構,為更多疾病創造新的解析視角和先進的治療方案,為人類生命健康創造更多奇跡和可能。
王小召,浙江大學材料科學與工程學院博士,浙江大學愛丁堡大學聯合學院博士后,現為良渚實驗室研究員,主要研究方向為人體運動系統生理病理下的復雜結構分子組裝、力構關系解析及損傷精準再生。主持國家自然科學基金面上項目1項、青年項目1項,中國博士后面上資助基金1項;發表高水平論文27篇,其中第一作者8篇;已授權專利7項。
來源: 潮新聞
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