王琳 探秘生命“絲路”

王碧清

再生醫(yī)學作為一門新興學科，自誕生以來，已在3D打印、干細胞，以及生物材料研發(fā)等領(lǐng)域取得了系列成果和進步，前沿之中兼具跨學科的特性，涵蓋生命科學、工程學、醫(yī)學，乃至化學、物理學等多學科的最新內(nèi)容，學科交叉創(chuàng)新成果為治愈人類疾病創(chuàng)造出更多可能和希望。

與再生醫(yī)學結(jié)緣，王琳這一路走得既艱辛又篤定。

王琳現(xiàn)任華中科技大學附屬協(xié)和醫(yī)院檢驗科主任、組織工程與再生醫(yī)學中心主任，平時承擔了大量醫(yī)療及科研任務，同時她作為檢驗系系主任，還承擔了教學、管理等工作。在再生醫(yī)學領(lǐng)域，王琳選擇了不同于干細胞療法的再生修復技術(shù)，通過在體外或體內(nèi)構(gòu)建具有生物活性的組織和器官，對創(chuàng)傷或衰老的組織及器官進行修復、再生。

“我們每一個人都會隨著年齡增長，不斷走向衰老。在這個過程中，人體的某些器官可能會逐漸喪失功能或走向衰敗。除了老齡化的原因，有的患者還可能是因為災害或交通事故，導致某些組織遭到創(chuàng)傷而失去功能……如果我們能通過再生醫(yī)學的方法，對其進行修復或替代，也許就能提高患者的生活質(zhì)量，并使他們的壽命得到延長?！蓖趿照f，這正是她與團隊多年來致力于再生醫(yī)學關(guān)鍵生物材料的創(chuàng)新研發(fā)與創(chuàng)傷修復新策略研究的動力源泉。

踏上學醫(yī)之路，王琳直言，是很自然的過程。她的父親是外科醫(yī)生，母親是內(nèi)科醫(yī)生，工作非常忙。王琳還記得，自己年幼時，只要病人需要，即使是在半夜，父母也總會匆匆出門診治病人。

在醫(yī)院值班室里，小時候的王琳會一邊等父母下班，一邊寫作業(yè)。雖然父母忙碌，陪伴她的時間有限，但王琳可以近距離感受到父母為患者治愈病痛時的欣慰和幸福，這在她幼小的心靈播下了一粒種子。

就這樣，耳濡目染，王琳也向往自己長大后也能成為一位醫(yī)生?！澳芙o病人帶來生的希望，給他們的家人帶來希望，是一件特別有意義的事情，也是我能想到的最崇高的事情?！睂τ谂畠旱倪x擇，父母沒有給予太多意見，而是默默地鼓勵、支持。

2000年，王琳進入武漢大學生命科學院學習。一次學術(shù)講座讓她心中的方向更加確定。多年后，她仍記得，講座中，那位教授回蕩在教室里的聲音，“一名醫(yī)生即使竭盡全力，一次也只能救治一個病人，這就是我們?yōu)槭裁匆_展醫(yī)學科學研究，因為如果我們能從源頭上把病因研究清楚、能夠找到更好的治療方法，那么我們能救治的就不止是一個人，而是一群人。因此，醫(yī)學科研雖然很辛苦，需要付出的也很多，卻非常值得?！蓖趿丈钍苡|動。

本科畢業(yè)時，同學們?nèi)ネ炷虾１弊穼ぷ约旱睦硐?，王琳將目光投向華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院，希望能在攻克人類疾病方面有所建樹?！瓣P(guān)注生命，關(guān)注人的健康，攻克與疾病相關(guān)的難題，這是我認為最為迫切的，也是最有意義的事?！?/p>

碩士研究生期間，王琳憑借優(yōu)秀的成績成功申請到布朗大學讀博士的機會。2005年，她來到位于美國羅德島州的布朗大學，師從國際組織工程學會副主席Herman Vandenburgh教授，同時作為訪問學者，跟隨美國工程院院士、著名再生醫(yī)學專家、哈佛大學David Mooney教授，在哈佛大學開展聯(lián)合研究攻關(guān)。王琳將課題選定為骨骼肌嚴重缺損的創(chuàng)傷修復，以期尋找到一種更新、更有效的創(chuàng)傷組織修復方法。

當時，王琳住在位于羅德島州的布朗大學，為了到哈佛大學開展聯(lián)合課題，她每天約五點起床，搭乘最早班的火車，跨州前往位于馬薩諸塞州波士頓的哈佛大學，再轉(zhuǎn)乘地鐵，后步行到實驗室。即使每天長達近三小時的通勤，她常常還是到達實驗室最早的人。

她從事的實驗研究，對于時效性要求很高，而要完成相關(guān)的實驗，涉及到樣品制備，材料表征、成像、動物實驗、解剖、測試等多個環(huán)節(jié)，需要她統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的環(huán)節(jié)有很多，許多實驗必須要趕在一天內(nèi)完成。高強度的工作，令王琳經(jīng)常在暮色正濃時，才能踏上返程的火車。

王琳回憶，在哈佛大學的實驗室，會遇到來自世界各地的教授、博士后、研究生，學科交叉氛圍濃厚。大家各自學術(shù)背景不同，思維活躍，富有創(chuàng)造力和合作精神，互相交流促進，實驗推進頗有效率，辛苦與煎熬也始終如影相伴。

波士頓的冬天常常冰天雪地，刻骨寒意令王琳的往返奔波更加艱難。許多個夜晚，她冒著零下20攝氏度的嚴寒獨自穿過哈佛校園，再一個人乘坐火車返回羅德島?；疖嚿蠐u搖晃晃，她瞇著眼，暫時休整一個多小時，返回住所后，又繼續(xù)埋頭整理實驗記錄。近四年時間，寒暑交替，這樣的高強度工作和拼搏，她一直堅持著。

再度回憶那段科研經(jīng)歷，王琳覺得，“科研很辛苦，回想起來，我非常幸運能在年輕時，有機會為理想而奮力拼搏，為達到自己的科研目標而付出全部努力。雖然困難和挫折特別多，但是我在此過程中得到了磨煉與成長，這對我來說是奮斗的青春，是寶貴的人生經(jīng)歷。”

作為導師Vandenburgh教授的關(guān)門弟子，四年后，王琳不負期望，在骨骼肌的創(chuàng)傷修復工作領(lǐng)域獲得國際PCT專利授權(quán)，以及導師的高度認可，也為下一步科研成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了良好條件。就在導師表示會在她無論是成果轉(zhuǎn)化，還是繼續(xù)從事科研，都會給予全力支持的時候，2011年，王琳決定回到家鄉(xiāng)武漢。采訪中，她坦然表達：“這個決定對我來說非常自然，也是非常堅定的，我心底的聲音告訴自己，我一定會回到祖國。”

歷史的車轍中總有相似的印跡。多年前，數(shù)學家華羅庚致留美同學公開信中寫道：“為了抉擇真理，我們應當回去；為了國家民族，我們應當回去；為了人民服務，我們也應當回去；就是為了個人出路，也應當早日回去，建立我們工作的基礎(chǔ)，為我們偉大祖國的建設(shè)和發(fā)展而奮斗！”

一代又一代的留學生，將國家發(fā)展與個人前途命運緊密相連。王琳還記得，“父親在德國攻讀博士學位時，很早就給了我看世界的機會。我們?nèi)胰水敃r都在德國，但當他完成學業(yè)和工作之后，就帶著我們?nèi)覛w來，報效祖國。這在潛意識中對我產(chǎn)生了很大影響?！?/p>

在王琳出國之時，她就很明確，“出去后，一定要學到本領(lǐng)，再回來”。王琳留學時，國內(nèi)的再生醫(yī)學尚未成體系；多年之后，她學成回來，逐漸意識到，盡管自己沿著父輩足跡、走上這條道路，但一代人有一代人的使命，她的使命就是推進國內(nèi)再生醫(yī)學的發(fā)展，不但將國外先進的理念和技術(shù)帶回祖國，更要通過自身的創(chuàng)新與拼搏，開辟再生醫(yī)學的新方向，為人民健康服務，造福廣大患者。

王琳說：“科研是非常艱苦的，當中有無數(shù)的失敗，遇到困難的時候要不斷爬起來再繼續(xù)。希望通過我們的努力，能逐步推進對這個領(lǐng)域的認知，促進再生醫(yī)學的創(chuàng)新發(fā)展和科技成果的轉(zhuǎn)化，并使之服務于人民健康?！?/p>

回到武漢后，在華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院門診樓內(nèi)一間不起眼的辦公室，王琳開始了新征程。“組織工程與再生醫(yī)學中心”的門牌貼在辦公室門口左側(cè)玻璃墻上，靜靜地折射時光的流逝，也見證了實驗室的發(fā)展。

剛開始的困窘，可以用“一窮二白”來形容。王琳和兩名技術(shù)員、兩三名學生，一起摸索科研課題方向。實驗室內(nèi)還空空如也，她就一邊通過公共實驗平臺開展實驗，一邊努力查找資料，為實驗室添置必要的實驗儀器。

在國家海外青年高層次人才引進計劃的政策、資金支持下，實驗室從艱難的開局逐步進入了有序發(fā)展。王琳說：“有幸入選國家的青年千人計劃以后，國家給了我們特別大的信任和支持，這是我作為一名青年科技工作者的‘第一桶金’。如果沒有這些重要的支持，可能我們很難成長起來?！?/p>

最初，為了找到合適的再生修復生物材料，王琳進行了大量的實驗探索，卻并沒有得到理想的發(fā)現(xiàn)?！靶虏牧系难芯?，最開始的困難就是沒有任何文獻和經(jīng)驗可以遵循?！币淮危c自己的博士研究生聊天，對方曾在某蠶業(yè)研究所工作，雙方討論時談及蠶絲中的絲素已獲得多種應用，但絲膠的醫(yī)學研究及應用還沒有太多的研究。

“西陵氏勸蠶稼，親蠶始于此?！币孕Q繭的絲來織布，在我國有著悠久的歷史，人們在長期勞作過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，蠶絲中的絲膠含有色素、油脂、蠟質(zhì)等，不利于印染，于是會在染色前，將絲膠去除，脫膠后，就能得到更高品質(zhì)的絲。對于繅絲廢料“絲膠”，王琳決定深入探索。

“當時我們對絲膠的特性并不清楚，更多的是探索?！蓖趿栈貞?。僅有的幾篇陳舊的文獻，許多數(shù)據(jù)和結(jié)果并不準確，他們就全部從源頭重新開始探索。

絲膠的物理、化學性能，生物相容性、血液相容性、成膠性等都是實驗和測試的內(nèi)容。與此同時，因為這些材料未來有可能將用于體內(nèi)移植和應用，免疫原性的實驗也必不可少。接下來，這種材料是否能實現(xiàn)預先設(shè)定的功能，能否被降解、降解以后的產(chǎn)物是否可以被代謝……王琳帶著團隊成員一一展開測試。

團隊通過各種方法尋找到不同品系的蠶繭，有的來自各地的蠶絲研究所，有的是在網(wǎng)絡(luò)平臺購買，有的是由養(yǎng)蠶的朋友提供……一包包來自全國各地不同品系的蠶繭，匯集到實驗室的一個大籮筐內(nèi)。這也意味著每研究一種蠶繭，她們都要將所有的實驗全部測試一遍。

通過一次次辛苦的實驗篩選，團隊找到一種突變的蠶繭，其蠶絲蛋白的性能優(yōu)越，有望作為一種理想的生物材料，在人體中實現(xiàn)創(chuàng)傷修復。

確認了絲膠的特性后，王琳開始在絲膠的提純上下功夫。在大量的提取方法嘗試之后，她們找到一種“溴化鋰低溫提取法”。這種方法既能夠保存絲膠的完整結(jié)構(gòu)，又能不破壞絲膠的生物活性。經(jīng)過大約三年的坎坷與嘗試，王琳和團隊實驗證實，這種絲膠既具有優(yōu)良的細胞黏附性、成膠特性，又具有天然熒光特性、便于監(jiān)測，是適用于組織創(chuàng)傷修復再生的天然生物材料。這樣的發(fā)現(xiàn)令團隊感到振奮，也給予她們繼續(xù)探索的信心。

2015年，王琳帶領(lǐng)團隊將絲膠應用于外周神經(jīng)創(chuàng)傷修復，成功研發(fā)了可用于體內(nèi)移植的組織工程絲膠神經(jīng)導管，并揭示了相關(guān)的修復機制，發(fā)現(xiàn)其修復效果可以媲美自體神經(jīng)移植。所謂自體神經(jīng)移植，就是將人體自身的一段神經(jīng)移植到神經(jīng)缺損的地方，但是這樣會給病人帶來多處創(chuàng)傷，并且修復效果有限。而他們的這項成果能破解這個難題，并且因為這種特制的絲膠神經(jīng)導管不僅能完成神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的修復，還可以在功能完成之后被人體吸收，不必開刀再取出，更大程度減少患者的傷痛。該成果作為封面刊登于國際權(quán)威期刊《先進醫(yī)療健康材料》。這是關(guān)于絲膠生物材料在動物體內(nèi)的第一項成功應用的范例，也標志著一個新的開端。

接下來，王琳團隊繼續(xù)圍繞創(chuàng)傷修復的多個方面開展了基于絲膠再生修復生物材料的系列探索研究。

2016年，王琳團隊又取得了新進展。他們研究出一種絲膠水凝膠，有望應用于中樞神經(jīng)損傷修復。這種可以用于體內(nèi)移植的凝膠，在實驗中被證明，可以作為神經(jīng)細胞的良好載體用于腦卒中的修復與治療。她們還針對心肌梗死，研制出了可注射型絲膠水凝膠，可用于心肌的微創(chuàng)修復，能有效恢復心功能并有望應用于心梗的臨床治療。

2020年，王琳團隊創(chuàng)新研發(fā)出具有記憶性形變、促分化的絲膠生物支架，應用于腦卒中的微創(chuàng)修復治療。團隊在小鼠腦部血管設(shè)計模擬實驗，證明了在腦卒中發(fā)生后，植入絲膠神經(jīng)支架后，可以挽救瀕死的神經(jīng)腦元，也可避免腦部神經(jīng)元的大量死亡。

生膠生物材料在王琳團隊鍥而不舍的研究下，不斷展現(xiàn)出更多可能。2021年，團隊研發(fā)出智能光合產(chǎn)氧系統(tǒng)，可以通過光控產(chǎn)氧，挽救瀕死神經(jīng)元。這是一種納米光合治療方法，可以保護梗死區(qū)的神經(jīng)細胞，促進血管再生，顯著促進神經(jīng)功能恢復……一項項新的治療方式和修復策略不斷產(chǎn)生。

在坎坷難行的科研創(chuàng)新中，王琳審慎而敏銳，常能從細微之處發(fā)現(xiàn)課題靈感。一次關(guān)于腫瘤治療的討論，王琳說，細胞具有能黏附吞噬絲膠的特點，那么耐藥性的腫瘤細胞同樣可能會黏附絲膠，于是提出通過使用絲膠作為一種“偽裝”材料，搭載化療藥物進入耐藥腫瘤細胞……之后，團隊立即開展相關(guān)研究，證明了絲膠制備的藥物載體，能夠在腫瘤治療中發(fā)揮作用。

實驗時，團隊常常遭遇失敗。王琳總會鼓勵大家不要氣餒、以平常心待之，“探索性的實驗出錯或出現(xiàn)預料之外的情況，是很正常的，不應有自責的心態(tài)，即使是錯誤也是一種收獲和經(jīng)驗?！?/p>

近期，王琳團隊創(chuàng)新研發(fā)出一種基于絲膠的生物膠水，具有很強的黏附能力，可以在血液等濕環(huán)境中穩(wěn)定粘合創(chuàng)傷組織。這種“神奇超級膠水”具有多種優(yōu)越的特性：超強組織粘附力、能滲漏密封、能有效促進傷口愈合，高效封堵小腸滲漏；有望作為一種無縫線技術(shù)應用于外科手術(shù)，等等。

回國十余年來，王琳帶領(lǐng)團隊不斷開拓創(chuàng)新，努力把絲膠生物材料的應用拓展到越來越多的創(chuàng)傷修復的分支——外周神經(jīng)、中樞神經(jīng)、心肌、軟骨、骨骼肌、皮膚等，并逐漸產(chǎn)出一批標志性的研究成果。“針對不同類型的器官與組織創(chuàng)傷，我們建立了基于絲膠的創(chuàng)傷修復策略。下一步，我們希望針對臨床上的難點痛點，將實驗室里修復效果好、病人亟需的治療技術(shù)和方法，積極進行臨床轉(zhuǎn)化?！?/p>

與王琳一起工作的科研人員，都能感受到她身上的“拼”勁兒。在繁重的科研工作同時，王琳也是醫(yī)院檢驗科主任，科室里的臨檢組、生化組、免疫室、微生物室等多個專業(yè)組的管理工作同樣需要她付出許多時間和心力。檢驗科的主管技師楊倩倩感嘆，“我們主任隨時隨地都在工作，她身兼數(shù)職，科研、管理、教學，每個部門都有很多工作?！?/p>

在項目申報、基金申報等工作中，王琳也總是親力親為，一次次修改完善相關(guān)的文件?！八龑Υ袃?nèi)容非常認真，做起事情來非常嚴謹認真。有時，一份科研報告，我們覺得已經(jīng)修改得非常完善，她仍然能發(fā)現(xiàn)問題，不斷地精益求精。這么多年來，因為主任對自己要求高，因此也潛移默化影響著我們做事的態(tài)度和責任心，就是認真與敬業(yè)?！睏钯毁徽f道。

作為華中科技大學附屬協(xié)和醫(yī)院教授、博士生導師，王琳負責檢驗系本科生的多門課程講授，也負責博士生的科研帶教。課堂上、實驗室里，學生們漸漸喜歡上這位笑容溫婉、做事嚴謹?shù)慕淌冢暾埜S王琳讀博、做科研的各地學子數(shù)量近年來也不斷增加。

王琳希望跟隨她做研究的學生具備成為一名好的醫(yī)學科研工作者的潛質(zhì)?！笆紫鹊糜姓_的人生觀，有理想、有信念，關(guān)心病人疾苦，甘愿致力于守護人民健康，認真刻苦，樂觀上進，具有開拓創(chuàng)新精神，面對困難不畏挫折?！?/p>

李琪琳的碩士、博士研究生的導師都是王琳，如今她也已成為科研團隊核心成員之一。一次實驗，李琪琳連連遇到瓶頸，無論如何調(diào)整，都沒有達到預期效果?？粗鴰字艿臅r間不斷流逝，李琪琳愈發(fā)焦躁和沮喪，甚至產(chǎn)生了自我懷疑，“覺得自己不適合做科研”。王琳注意到她的情緒不對勁，便把她叫到辦公室，了解到是實驗問題，就和她逐一分析實驗條件的篩選。在改進一個條件后，預期效果終于出現(xiàn)。王琳鼓勵她：“科研是很辛苦的，并不是一蹴而就，需要長時間的積累，那些科研大佬們也都是經(jīng)過了很長時間的默默努力最終才能登上科學的高峰?！边@讓李琪琳豁然開朗，“只有積極向上踏踏實實才能在科研的道路上走得更遠”。

在著力培養(yǎng)年輕人良好的科研態(tài)度、幫助他們樹立正確的人生觀的同時，王琳的細致與關(guān)愛也溫暖著團隊里的年輕人。李琪琳讀研后，第一次去找王琳，內(nèi)心忐忑。但走進辦公室，真正和王琳交流后，她的距離感和緊張感消失了。王琳問起她的家鄉(xiāng)、家人身體、個人愛好?！昂髞碓诹奶熘?，她隨口就能說出我們好多學生的家鄉(xiāng)，這讓我很感動，也讓我意識到她對所有學生都是認真關(guān)心、了解的。她還會言傳身教教我們做人的道理，比如教育我們要做一個誠實正直的人，科研誠信是科研工作者最基本的品質(zhì)，等等。”李琪琳說。

平日里，王琳在注重研讀文獻、關(guān)心醫(yī)學領(lǐng)域最新需求的同時，也非常關(guān)注其他學科的發(fā)展?！斑@一項我們應該能實現(xiàn)”、“這個領(lǐng)域的新方向，在你們的體系里是否有用？”……每每有最新科研文獻、成果進展，她常會分享給學生、同行、合作者，在忙碌的間隙里，留言討論。現(xiàn)階段，人民對于生命健康的需求越來越高、越具體，王琳也能深切感受到，如今科研方法和過去有很大變化，“我們會將不同學科的新理念和新技術(shù)融入我們的工作，比如我們也會使用AI算法，利用更先進的成像技術(shù)等找到規(guī)律，再利用建模的方式進行材料的個性化設(shè)計。因此，我們能深刻體會到跨學科交流特別重要，也從中受益很多?！?/p>

因開創(chuàng)了絲膠生物材料在再生醫(yī)學中研究及應用的新領(lǐng)域，建立了一系列基于絲膠生物材料的創(chuàng)傷修復新策略，王琳先后榮獲第13屆中國青年女科學家獎、湖北省科技進步一等獎、霍英東青年教師獎、首屆鐘南山青年科技創(chuàng)新獎、吳階平醫(yī)藥創(chuàng)新獎、中國青年五四獎章等。她帶領(lǐng)20余人的團隊在國際一流期刊《自然-生物醫(yī)學工程》、《尖端科學》等發(fā)表高水平SCI論文130余篇，獲批國際/中國發(fā)明專利28項，主編或參編多部國家權(quán)威教材。

雖然已取得多項成果，但王琳認為“這只是一個小小的開端”?！按蠹医?jīng)過十余年的共同付出、日積月累的努力，才有了現(xiàn)在的階段性成果，這給了大家繼續(xù)前行的信心。希望我們的創(chuàng)新成果最終能夠轉(zhuǎn)化到臨床、造福更多患者，即使這可能是一個比較漫長的過程?！?/p>

看著現(xiàn)在的實驗環(huán)境和條件漸入佳境，王琳感言：“希望未來能為國家培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才，能夠建立更大規(guī)模的研究院。不僅僅是我們一小群人在創(chuàng)新，更要培養(yǎng)新一代創(chuàng)新人才，推進學科整體發(fā)展，促進領(lǐng)域創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化。要讓學科、人才成長起來，讓更多科研理論、成果進入教科書，力爭產(chǎn)出更加符合臨床需求、符合病人需求的創(chuàng)傷修復策略和組織工程產(chǎn)品，造福社會，造福人民。希望能通過我和團隊成員的畢生努力，為健康中國作出新的更大貢獻?！?/p>

責任編輯 張惠清