【推介语】

他，攻坚克难，发展了“一步式”微尺度免疫分析新方法并器件化，解决了传统免疫分析难以一步完成并走向实际应用的瓶颈问题；

他，巧借斑马鱼，解锁新药开发的崭新钥匙，率先建立了“动态”斑马鱼微流控芯片药物筛选及评价新方法，实现了多种药物的整体动物水平药效毒理评价；

他，于微纳尺度间扬帆探索，丰富拓展现有生物医药分析理论体系，在生物医药分析领域书写精彩。

【专家简介】

杨帆，广西医科大学药学院教授，博士生导师，广西高校微纳生物分析与药物筛选重点实验室主任，广西特聘专家。近年来，以生物检测方法为主要研究方向，针对广西区域性高发肿瘤疾病，探索了若干诊疗新途径。

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手持一根细如发丝的显微注射针，眼睛注视着显微镜下的斑马鱼胚胎，这是一项斑马鱼胚胎注射实验，目的是获取或导入与人类疾病相关的基因信息。每天，杨帆往返于实验室和鱼房，换好白大褂，便埋头于各种各样的实验中，直到夜幕覆盖了整个城市，杨帆才结束一天的“战斗”。“这样的状态持续了很多年，虽然难免疲惫，但也乐在其中。”谈起自己所热爱的事业，杨帆打开了话匣子。“无论什么时候都要做好手头的事情，只有这样，才能抓住机遇，做出成果，我更相信天道酬勤。”

缘起：学什么不重要学好才是关键

说起和生物医药的缘分，杨帆的回答有些“反套路”。他说，自己不像很多从小就立志要“当科学家”“当医生”的人，他之所以与生物医学结下缘分，是因为他在读博士和做博士后期间，分别受到博士导师和博士后合作导师的生命分析化学学术交叉影响。“我本科所学的是中西医结合，因为自己也很喜欢化学，于是考硕士的时候选择了药学院，结果发现还是很少有关于化学的内容，所以读博士时就又调转方向，转到了药物分析学。”

▲杨帆博士课程结束后在校门口珠江边留影

杨帆认为自己是幸运的。自从走进科研领域，杨帆就一直和优秀的导师、前辈共事，他们不畏挑战，孜孜以求，勇于创新的宝贵科研品质潜移默化地影响着杨帆。榜样的引领与自身的努力，让他不断突破自我，最终在学科之间的交叉点，探寻到了他所追求的道路。“绕了一个大圈圈，才踏上了生物与药物分析学科研之路，这才发现：学什么不重要，关键是学好才重要。”杨帆出色的能力也没辜负他的选择。2020年5月，他作为广西医科大学杰出青年人才培养计划中的一员，踏进了八桂的土地。

“广西医科大学优秀的科研团队，坚定了我与他们共同攻克难关的信心，我也能作为其中的一份子，在生物医药分析领域作出自己的贡献。”杨帆在广西开始了新的科研旅程。

探索：扎根生物医学微纳尺度间突破尺寸障碍

广西被认为是“世界鼻咽癌高发地区”。由于鼻咽癌的发病位置比较隐蔽，70%以上的患者在发现时已经属于局部区域晚期。尤其是在基层医院，受到诊疗条件的限制，很多鼻咽癌患者都被误诊为鼻炎、中耳炎以及淋巴结发炎等疾病，错过了最佳的治疗时机。

为了实现肿瘤早诊早治，降低老百姓就医、用药成本，杨帆在广西医科大学组建了“微纳生物医药分析”研究团队，并作为主要负责人，面向广西高发肿瘤疾病精准诊疗和丰富的药用资源开发需求，发展新型的微纳检测技术。

研究表明，肿瘤细胞，特别是循环肿瘤细胞是人体肿瘤组织脱落进入血液等循环系统的新型标记，可转移并携带有大量肿瘤信息。然而在肿瘤早期数量非常低，并被数以亿计的红细胞和白细胞包围，以致高效分离极为困难。“如同在一条装有数千万条鱼的小水沟里面找到一条大小差不多，形貌差不多，仅仅只是鱼身表面多长了一根鱼鳍的鱼，这非常重要也很困难。”杨帆感慨道。

▲杨帆教授和研究生正在进行单细胞分离检测实验

核酸检测是当前检测患者是否感染新型冠状病毒的主要方法，然而，像核酸和蛋白质分子的检测方法往往涉及进样、孵育、清洗等多个步骤，难以一步完成整个分析过程。杨帆希望，围绕循环肿瘤细胞的检测，特别是借助微流控芯片的高效分离检测能力，通过非创伤性手段，如一滴血液或唾液、尿液等，提前判断有没有疾病潜在的风险，从而尽早地进行介入治疗。杨帆进一步解释：“比如，在社区医院，只用一毫升的血液就可以快速地作出初步诊断，进行大规模筛查。如果发现血液里已有某些标志物的浓度明显指标偏高，就可以指导患者到大医院进一步进行诊断，从而在病情恶化前尽早地介入治疗。”

为此，杨帆团队创新了“一步式”微尺度免疫分析方法并器件化，解决了一步反应完成免疫分析的关键技术问题，并实现了多种重要疾病标志物的快速灵敏检测，为重大疾病的快速筛查提供了新的契机。

突破：为治愈人类疑难杂症巧借斑马鱼、章鱼找到灵感

大自然就像是一个奇妙的“合成工厂”，不断制造出具有各种奇异功能的生物材料或生物体。研究这些生物材料的结构和性能，能为人们在微尺度上的仿生材料设计开辟新的途径。

“科研不仅仅是简单地站在科学家巨人们的肩膀之上，科研来源于临床，也将服务于临床。”杨帆认为，作为一名药物学研究人员，不能只局限在药学领域，更重要的是要用更宽的视角，尤其是结合医学、生命科学、物理学、材料学和化学的知识，通过深入交叉融合找到更优的解决方案来解决药物学领域的问题。

身材修长，全身布满多条深蓝色条纹，成群游动时犹如奔驰于非洲草原的斑马群，这种被称为“斑马鱼”的鲤科动物在中山大学生物研究院内并不鲜见。

它不仅颜值高，研究价值更高。因为与人类基因有着近87%的高度同源性，故有“水中小白鼠”之称，是人类疾病研究中非常重要的模式生物。

杨帆从斑马鱼中找到了解决问题的“钥匙”。他回忆道：“当时在中山大学读博士，实验经费不是很充足，要出创新成果非常难。有一天，我闲着无事，在中山大学校园里闲逛，不知怎的，就逛到了生命科学院的楼下，整栋楼灯火通明，在一楼看到了一群游弋的斑马鱼。”

“怎么在这里还养着斑马鱼呢？”杨帆进一步了解得知，原来，斑马鱼这一小小的脊椎生物，与人类基因同源性竟高达87%，其信号传导通路与人类基本近似，遗传学特性和生理结构也与哺乳动物高度相似。这也意味着，斑马鱼是新药实验的绝佳载体之一。而且，“与人们熟知的小白鼠、猴子相比，用斑马鱼做新药实验更具成本优势。”

杨帆如获至宝，在家里、实验室里养起了形形色色的斑马鱼，与团队成员们围绕这个“新奇”的小生命，在药物筛选实验中进行了大量分析，为斑马鱼科学研究添画上新的一笔——率先建立“动态”斑马鱼微流控芯片药物筛选及评价新方法，通过斑马鱼芯片，快速大量地筛选广西特色药用植物里面的活性成分，从而发掘一些重要的候选药物分子，对广西创新药物研发具有一定的指导意义。

▲杨帆教授和研究生正在讨论斑马鱼药物筛选实验

海洋世界里，章鱼的吸盘不论是在海底移动的过程中，还是在捕食的过程中，都有着非常重要的作用。杨帆思索起来：能不能在体外做一些类似章鱼吸盘的人工结构，能够快速地抓到血液里的肿瘤标志物，比如说循环肿瘤细胞，提前把它们给拽出来，让我们得以进一步做详细的下游分析？抓住灵感，杨帆团队参考章鱼吸盘结构，构建了一种电子掺杂的双功能信号放大器，解决了血液循环中的癌细胞在大量血细胞存在下的检测难题，实现了肿瘤单细胞检测、标记和药物诱导的表型动态变化监测。

杨帆认为，之所以能做出成果，一部分力量来源于想象力，想象力非常重要。天马行空的想象力最好是建立在有实物场景的状态下，从大自然里获得灵感，从而有效解决真实世界的“卡脖子”问题。“收获思想上的进步，也是让我坚持做科研工作的动力之一。”杨帆笑着谈到。

未来，杨帆还将发展一种独特的可悬浮检测技术用于疾病标志物、药物和毒素的快速分离分析，加强临床重大疾病诊疗的精准性。

杨帆眼中的“科学家精神”是独立自主的学术创新精神，同时要心怀祖国，为国贡献；要找准社会和科学的痛点难点问题，拥护和发扬独创性的科学研究精神，它代代相承，滋养着一个又一个年轻的灵魂，如云流水，水流云在。

学生是科研队伍中最重要的创新力量最强的群体。如何调动学生们的积极性，对杨帆而言也是非常具有挑战。“我更喜欢和学生们通过实验发现问题，并随时来我的办公室跟我讨论学术问题。”未来，他还将培养更多的面向广西科技发展和生命健康产业方面的专业高层次人才。

除了实验室、办公室和家三点一线的枯燥生活，杨帆平时最大的缓解压力的方式就是每天晚上去操场慢跑几圈。“每天工作10小时以上，一周工作6至7天，几乎是雷打不动的铁律。”杨帆说，跑步就像一场小小的旅行，带着他了解所在的城市。

“跑步这件事，和做科研有点像。它本身是孤独的，却又是很热闹的，因为你会遇到形形色色的跑者，大家碰到的时候，都会打个招呼，相互鼓励，然后继续前行。”科研与跑步都需要坚持不懈，跑步遇到极点如同研究遇到瓶颈，遇到困难不要轻言放弃，如果再坚持一点点，再努力一点点，就很有可能突破极点，跨入新的境界。在人生的赛道上，无论阳光或风雨，杨帆将始终向前奔跑，坚定不移。

【主要科研成果及荣誉】

杨帆教授入职广西医科大学以来，组建“微纳生物医药分析”研究团队，面向广西区域性高发肿瘤疾病早诊早治和丰富药用资源开发的实际需求，针对生物医药分析方法灵敏度和特异性不高的挑战性难题，发展了若干高灵敏、高特异性、高通量的生物检测新方法，探索了疾病诊疗新途径。近年以第一或（共同）通讯作者在Adv.Mater.,Adv.Funct.Mater.,Anal.Chem.等权威SCI期刊发表中科院一区论文20余篇，IF>10的论文10篇，多篇论文被遴选为封面/视频摘要或亮点报道。曾获得广西青年科技奖和多项省级人才称号；主持国家自然科学基金、省杰青、省重点等项目多项；申请发明专利6项（授权2项）。

文/罗升平 视频/吴海涛