【原创】施剑林院士:让材料造福人类,让更多年轻人脱颖而出


来源:中国粉体网   平安

中国粉体网讯  施剑林,中国科学院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员。从事科学研究40载,他潜心钻研,推动先进无机材料的前沿基础研究和产业化发展;他攻坚克难,成功构建肿瘤细胞核靶向和控制释放的纳米药物输运体系;他敢为人先,开创面向生命健康的“纳米催化医学”新方向,对肿瘤等重大疾病的无毒精准治疗具有重要意义。同时,他重视青年科技人才队伍建设,为我国培养了大批德才兼备的高层次人才,其中国家杰青/长江学者3人、国家优青1人。



“爱国是科学家应该有的本分”

39年前,本科毕业的施剑林顺利考取了中国科学院上海硅酸盐研究所的研究生,并在攻读博士期间,追随我国无机材料科学奠基人严东生院士,1989年获博士学位。

上世纪90年代,严老师已八十岁高龄,依然在一线带领队伍部署基础研究的新方向。年过九十时,他还在开展人工晶体的有关研究和国际合作。

“严老师真的是活到老,做到老,贡献到老,为科学事业发展贡献一生。”说起老师,施剑林很是感慨。

严东生院士带给施剑林的,其实不仅仅是学术上的指导。

“严先生作为我国德高望重的老一辈科学家,在新中国刚成立就回国工作,有很多值得我们学习的地方。”施剑林说,“第一个就是他的这种家国情怀,我觉得爱国是一名科学家应该有的本分。任何一个人,哪怕你是学术上再有造诣的科学家,也离不开你的国家。”

1993年,施剑林作为访问学者,前往德国马普金属研究所PML实验室深造。

次年回国,施剑林担任中国科学院上海硅酸盐研究所、高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室研究员,开启了他无机材料化学的研究生涯。

作为一名基础研究者,施剑林研究员的心中始终装着“产业化”3个字。在早期的科研生涯中,他聚焦先进陶瓷的基础性核心技术,致力推动科技成果应用于现代化事业。

针对传统固相烧结基础理论无法解释团聚对陶瓷材料烧结致密化的影响等多个关键科学问题,开展了深入的理论创新与精细的实验研究。最终,提出了全新的固相烧结致密化理论,完美解释了陶瓷粉体素坯致密化过程中的热力学与动力学问题。

此后,他率先开展了基于介孔复合材料的非均相催化与协同催化研究,提出了多组分非均相催化剂4种不同模式的协同催化效应,阐明了16种典型催化反应中的协同催化机制,为非均相协同催化建立理论模型,以指导多组分复合非均相催化剂的设计,开发出的高效催化剂成功应用于汽车尾气与半封闭空间环境污染物的治理,实现工程示范应用。

相关研究成果获国家自然科学奖二等奖和上海市自然科学奖一等奖。


“让材料造福人类”

材料科学如何能介入生物医学领域?为什么施剑林团队能够提出“纳米催化肿瘤治疗”新策略?究竟是什么让他确定这个研究方向?

早在1998年,施剑林开始接触无机纳米材料,致力于介孔材料与介孔主客体复合材料的合成、非均相催化性能与环境应用。

科研的魅力,就是寻找新的研究领域和方向,并不断深入。

“让材料造福人类!”是施剑林一直以来的目标。自2003年起,他开拓性地将介孔纳米复合材料的研究拓展至生命健康领域。该领域的研究一开始就遇到了如无机载药体系的稳定量化制备技术难度大、生命健康实验与安全性评价费用高等困难和挑战,但他从未退缩。

科研攻关需要不同领域科技工作者的共同努力,其他领域的研究者或许可以对非本专业的问题提出某些独到的见解和思路。本着这一想法,不是医学科班出身的施剑林,一边发奋学习生物和医学方面的新知识和最新进展,一边着手将纳米技术和化学知识应用于恶性肿瘤治疗。

经过近20年的日积月累,施剑林科研团队成功构建了第一个基于介孔纳米颗粒药物载体的细胞核靶向药物输运体系,抑制肿瘤生长的效率达到98.6%;建立了孔道内分子开关,在国际上率先实现了红外光激发等的药物光控可控释放;通过材料的多功能设计,发展肿瘤的多模式协同治疗和诊断治疗一体化方案。

近年来,他更在国际上提出了全新的“催化肿瘤治疗”策略,进一步开拓了“纳米催化医学”研究新方向。这一创新策略不使用常规的高毒性化疗药物,而只用无毒的纳米材料,通过系列的瘤内原位化学反应达到肿瘤治疗的高安全性和特异性,为未来肿瘤等重大疾病的无毒精准治疗开辟了一条新途径,在国际上产生广泛影响。

现在,施剑林特别珍惜科研时间的每一分每一秒。“我现在的所有精力都在纳米催化医学上,虽然路很漫长,但我希望可以早日把纳米催化医学的治疗方案带入临床阶段,为肿瘤病人带来实实在在的福音。” 因为长期伏案腰疼,办公室里,施剑林给电脑安装了一个升降架,腰疼的时候就站着写。


“面对国际竞争,我怎么能不急?”

“科技强国,关键要让更多年轻人脱颖而出,面对国际竞争,我怎么能不急?”30多年来,施剑林不遗余力地培养年轻人才,想尽一切办法为他们争取良好的科研环境。

在施剑林看来,一名导师除了科研平台建设,更要管好“两头”,一方面是把研究方向(选题),另一方面是把“出口”(论文,数据等),中间应该是让学生自己去探索,发挥并培养他们的创新能力。“培养学生最重要的是,培养学生独立从事科研工作能力。” 施剑林认为,看导师培养学生成功不成功,就看学生毕业之后,在科研工作中能否独当一面,能否自己开课题,自己带学生,然后在某个领域里做出成绩来。

在上海硅酸盐研究所,施剑林是一位风流儒雅的老师。他的学生李孟丽说,在施老师课题组,没有那么多的条条框框。他从来不说“必须做什么或者禁止做什么”,从来不会说几点之前必须进办公室、实验室,科研时间完全是由学生自己支配的,但是他自己有严格的工作时间,每天早上八点左右,施老师办公室的门准时打开。他鼓励学生有自己的想法,即使课题的选择,也尊重学生的意见。

学生吴玫颖说,在学术上,施老师孜孜以求,勇攀科学的高峰。组里无论是催化还是生物方向,又或者这两者下面那么多的小方向,施老师都能给出关键性的意见。有时候困扰我们很久的问题,仅仅在施老师的一个提醒和帮助下,就迎刃而解。对学生的文章修改,施老师更是尽职尽责,小到一个标点符号,大到整篇文章的构思,施老师都会逐字逐句,并且很快反馈,从不拖沓。对于一个新领域文章的修改,除了出色的修改,施老师还说自己也学会了很多新词。施老师虽然寡言,但是对学生的关心也是尽到细微之处。平时工作繁忙,但他也会抽时间开组会,又或去办公室看望我们,询问科研进展情况和遇到的困难。

参考来源:

最美 | 博学笃志真科研 儒雅可亲是吾师——记2021年上海“最美科技工作者”施剑林.上海科协

新晋院士 | 施剑林:从介孔材料到“饿死”癌细胞,博学笃志真科研.文汇

施剑林:化身“药师”的材料化学家.人民网

(中国粉体网编辑整理/平安)

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作者:平安

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