一位“不跟風(fēng)，想做真正有實用價值工作”的科學(xué)家——訪2015級星友屈雪 | 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年的啟明星計劃入選者，這些年來啟明星協(xié)會在華東理工大學(xué)召開研討會時她是積極的參與者，也因此有機會和她近距離接觸，并聽過一兩次她的報告。她在報告和互動交流中體現(xiàn)出的縝密的學(xué)術(shù)思維和不時透出的新穎思考引起了我的關(guān)注，于是想找機會采訪她。2025年國家自然科學(xué)基金委員會公布了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。部隊給他立了軍功，并安排在康復(fù)療養(yǎng)院待了較長時間。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，就會帶孩子一起去“出差”。在媽媽的意識里，孩子成長階段讓她們見識外面的世界很重要。屈雪5歲時就跟著媽媽到過上海、揚州、杭州，小學(xué)二年級時去過北京。那段“游歷”對屈雪姐妹的沖擊震撼特別大，她們對媽媽平時一直強調(diào)的“要走出去，見識更廣闊的世界，未來才有更多可能”這些話有了切身的體會。兒時的經(jīng)歷對屈雪日后的人生觀、處世觀都有影響。以后她獨自到日本求學(xué)、到上海求職時不怵，甚至勇于面對環(huán)境改變的底氣，多少得益于兒時媽媽帶她“見過的世面”。

鄭大化學(xué)系夯實化學(xué)根基

高考時，屈雪選擇了相對把握大一些的鄭州大學(xué)。鄭大化學(xué)系當時在全國是有名聲的，屈雪的勤奮和領(lǐng)悟力讓她扎進了化學(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，但扎實的化學(xué)根基使她在研究中受益。譬如同樣面對材料改性中的問題，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)系給了自己一個非常完整的化學(xué)理論框架。在她看來，她求學(xué)的那個年代（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)計會更側(cè)重于學(xué)科融合，如化學(xué)與材料的融合，畢竟知識面寬一些有利于本科生未來發(fā)展。屈雪很認同這種融合，但同時強調(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歲的大姐當年在鄭大畢業(yè)后進入國防科技大學(xué)讀博士，之后留校，現(xiàn)在在大學(xué)的《計算機學(xué)報》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——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)是當時很熱門的生物醫(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。”

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。

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

博士后2年堅定了“做一些真正有實用價值工作”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)實驗室開始博士后研究。半年后，她成功申請到日本國家項目——日本學(xué)術(shù)振興會（JSPS）的海外特別研究員計劃（fellow，通常獲批率只有5%）。屈雪當時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。這個領(lǐng)域于屈雪是全新的。為了盡快進入，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證，因為搞清楚功能是拓展下游應(yīng)用的前提。而要驗證功能就需要有一定量的蛋白質(zhì)納米管材料。當時實驗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)，拿不到一丁點實物。也是因為博士期間煉就的“于無路中尋找突破點”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）的實驗得以進行。

兩年博士后研究完成時，導(dǎo)師希望她留任，但屈雪覺得現(xiàn)有方向應(yīng)用價值有限，而要做一些真正有實用價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隊

屈雪把簡歷投給了華東理工大學(xué)劉昌勝教授的團隊。當時劉老師創(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“要做一些真正有實用價值工作”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。

為了圓這個夢，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)無疑是重大國計民生問題。破解這個難題當時有兩種思路及技術(shù)路線。

一類是國外學(xué)者引領(lǐng)的細胞生物技術(shù)，如間充質(zhì)干細胞、誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC）、胚胎干細胞。通過體外培養(yǎng)擴增進而移植到體內(nèi)，實現(xiàn)體內(nèi)的組織修復(fù)。該路徑面臨倫理爭議（胚胎干細胞）、免疫排斥（異體細胞）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)劉昌勝研究團隊為主的中國科學(xué)家推動的“材料誘導(dǎo)修復(fù)再生”技術(shù)路線，即通過對植入材料進行理性設(shè)計和可控制備，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，還可以進一步依據(jù)不同的組織部位需求形成獨特而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。這種在體內(nèi)逐級組裝的特性，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、作用的細節(jié)，但是要想在體外，在實驗室復(fù)現(xiàn)這一過程卻困難重重。因為人工制造的膠原材料的精細結(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。

華理團隊想到過借用工業(yè)界使用的物理場加工方法（如3D打印、靜電紡等），來直接實現(xiàn)對膠原材料特定結(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)，但對微米以及亞微米級的微觀尺度結(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。而助她啟動臨門一腳的是當時（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告。屈雪向他提了多個問題，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驗室開展合作研究。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。當然核心和關(guān)鍵技術(shù)的突破還得靠自身對科研方向和實現(xiàn)路徑的正確把握，并在不斷試錯中逐步接近事物的本源。

正是基于此，屈雪課題組通過對物理場調(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，大大提高了對膠原纖維精細結(jié)構(gòu)的控制能力，并在新材料中實現(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，推動了技術(shù)轉(zhuǎn)化。

2025年創(chuàng)業(yè)團隊在人工角膜臨床前動物實驗現(xiàn)場合影（屈雪為左五）

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

進一步，屈雪團隊從理論走向?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)團隊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、2023年度全國醫(yī)療器械創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大會“最具創(chuàng)新獎”，建成萬級藥品生產(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)用研究有一個非常突出的問題是同質(zhì)化的研究過多，你會發(fā)現(xiàn)這種研究只需要修修補補，就能產(chǎn)生一篇SCI論文，但這類工作的實際意義有限”。

因為在生物材料應(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，自主研發(fā)的兩種醫(yī)用組織功能膜產(chǎn)品已進入臨床轉(zhuǎn)化階段，主持多項國家杰青、優(yōu)青、科技部重點研發(fā)課題以及省部級項目，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級新生開學(xué)典禮上發(fā)言。

不跟風(fēng)，走自己的路，是這次對屈雪星友的訪問中，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，而且確實取得了令人信服的階段性成果。在強調(diào)科技自立自強的今天，張揚屈雪這樣不跟風(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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