鞠熀先:用纳米技术“捉拿”癌细胞

字号: 走近大师  2019-11-13 11:55 来源:科技日报
   

  头天夜里,修改学生论文到次日凌晨三点;次日上午9点,到办公室继续修改、讨论;之后几天投完论文,与学生谈话、沟通后,再给课题组全体成员开会、讨论研究进展……

  这就是南京大学教授、博士生导师鞠熀先的工作节奏,多年无休早已是寻常。拼命、严谨、执着,是学生和同行给鞠熀先最多的评价。

  40多年前,在田间插秧的鞠熀先,在化学老师编的元素周期表顺口溜中,发现了化学的乐趣。30多年来,他在生物传感、分析化学、纳米材料等领域深耕,将纳米技术引入电化学生物传感领域,提出疾病标志物高灵敏检测新原理与新方法,为癌症的精准治疗提供了新技术。

  前不久,在第14届全国化学传感器学术会议上,鞠熀先捧起“中国化学传感器首届雷磁杰出成就奖”的奖杯。

  良师引路为其推开化学大门

  站在办公室窗前,看着校园里的一草一木,常让鞠熀先感觉恍如隔世。生于江苏省靖江市一户农家的他,少年时常要背着篮子割草喂猪、在稻田里插秧,每天放学后都要帮着家长干农活。上高中后,他遇到了化学老师王雨生,这位老师将一个个化学元素、分子式讲得十分有趣,让鞠熀先着了迷。

  “那位王老师能把元素周期表编成顺口溜,念起来朗朗上口,还容易记。那时也没有任何实验器材,完全靠老师一点一点地讲,我则在脑中,靠想象完成了一次又一次化学实验。”鞠熀先笑着说。

  靠着王雨生老师的循循善诱和自己对化学的痴迷,1982年高考时,鞠熀先化学单科考出了94.5的高分,拿到了南京大学分析化学专业的录取通知书。

  刚入校,鞠熀先便一头扎进南京大学图书馆,每天早早地就去图书馆排队、抢座位,翻看大量化学课外书,并整理出厚厚的笔记。

  虽然化学优势明显,但英语却成了鞠熀先的“老大难”。“刚入校时,我的英语基础真不行。因为在农村上学时,教学条件有限,连26个字母都读不准,大一时我被分到了英语慢班。”他回忆道。

  不过,小小的挫折,没吓退鞠熀先,反而让他愈挫愈勇。每天清晨6点,他就爬起来背单词、看英语范文、培养语感;到了博士阶段,他的英语成绩已能达到八九十分(百分制)。如今,他已发表了620篇SCI论文,出版了4本英文专著。

  拿出在头发丝上“绣花”的耐心

  对化学的兴趣,让鞠熀先在很多问题上,比别人钻得更深。大一,在上第一门实验课《无机化学实验》时,他曾跟任课老师讨论能否改变实验步骤,以让实验更简捷、高效。

  考研时,鞠熀先以班级第1名的成绩,考入中国科学院院士、南京大学化学化工学院教授陈洪渊门下,后又在陈洪渊和我国分析化学家、中国科学院院士高鸿的指导下,攻读博士学位,随后赴加拿大蒙特利尔大学从事博士后研究工作。

  “做科研30多年,最艰难的就数读博那段日子。”鞠熀先回忆道,上世纪90年代初期,所在学院设备有限,同学们只能几个人合用一台仪器做实验,白天晚上倒着做。“做完实验,经常已经到凌晨两三点了。后来因为我常工作到后半夜,大楼的关门时间也延后了。”

  有段时间,鞠熀先从事微电极分析化学研究,但这需要自己制备出“肉眼看不到”的精密传感器。“制备传感器要用的碳纤维,其直径只有头发丝的1/10;要将这么细的碳纤维,做成碳纤维电极,我们必须拿出在头发丝上‘绣花’的耐心。”他说。

  但这些困难,并未限制鞠熀先的创造力,“我胆子比较大,喜欢不断尝试”。

  上世纪90年代末,纳米研究风生水起,鞠熀先注意到纳米材料的特异性,它们可以放大检测信号,检测出浓度更低和丰度更低的生物分子。

  “如果将纳米材料应用到电极上,就可提高生物传感器的灵敏性。”从那时起,鞠熀先便将纳米技术引入电化学生物传感领域,借此实现分子识别与信号放大。

  “用上纳米技术,实验人员就能观察到分子是如何实现相互作用的。这有利于研究人员了解分子在生命形成过程中,具体发挥了哪些作用、是怎么发挥作用的。”他说。

  探索出纳米材料的玄妙后,鞠熀先逐渐将之应用到生命科学领域。“如果在癌症发生的早期,就能用其识别出癌细胞,医生对患者更早进行诊断,那将大大减少癌症对人类生命的威胁。”他说。

  2007年,鞠熀先通过“逆转录—聚合酶链反应技术(RT-PCR)”检测到肿瘤细胞内癌胚抗原的信使核糖核酸(mRNA),提出循环肿瘤细胞的高灵敏检测方法,揭示了食管癌患者在手术前后,循环肿瘤细胞动态变化与预后效果之间的关系。

  手把手教学生怎么写论文

  从2012年到2013年,鞠熀先和团队在国际上首次把荧光分子技术应用于癌症术后疗效的监测,解决了精准癌症治疗的关键问题。

  在这项课题中,鞠熀先带领学生花了一年多的时间,不断做细胞实验,又在小白鼠身上不断进行实验。“仅在最后的论文上,我们就附了100多张图,这是从几百万份数据中提取出来的。”他说。

  回忆起那段攻坚的日子,很多团队里很多学生都记忆犹新。“鞠老师对每个实验步骤要求都十分严格,每幅图都凝聚了无数个日夜的努力。”鞠熀先的一位学生说。

  鞠熀先严格要求学生,更严格要求自己。在鞠熀先的办公室里,有一整面墙的论文、专著,他规定自己每周必须排出固定的时间,阅读学科最新文献。南京师范大学化学与材料科学学院教授戴志晖至今都记得,2001年自己博士入学第一天,鞠熀先就鼓励大家,“要做原创性研究,引领国际前沿”。

  鞠熀先的学生、山东大学化学化工学院教授邹桂征依然清晰地记得17年前与鞠熀先第一次见面时的情形。“那时他正在批改学生的论文,看我来了,他随手递给我一个梨,突然老师的鼻子就流血了。”邹桂征回忆道,后来他才知道,流鼻血是因为多日批改论文劳累所致,而给学生吃水果,是他多年来的习惯。

  邹桂征的宿舍,正好对着鞠熀先的窗口,无数个夜晚,凌晨一两点钟,鞠熀先窗口透出的光,都是整座化学楼唯一的“明亮标记”。

  “鞠老师给我们改论文时,都会让我们坐在身边,手头放着一本中文字典、一本英文字典。从题目到参考文献,每改一处,他都会问我们有没有改变我们的本意,遇到不确定的字句,就翻开字典查。一篇论文改下来,我们就知道以后该怎么写了。”邹桂征说。

  鞠熀先改完论文,常常已是深夜,化学楼旁的学校大门上了锁,出不去。这时,邹桂征会帮着鞠熀先把自行车放到大门的栏杆外,鞠熀先则从栏杆缝里侧着身子挤出去,再骑车回家。

  “对学生‘严是爱、松是害’。学生的事,就是我的事。”鞠熀先说。

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[责任编辑:薛璧莹]
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