怀孕生子期间做实验还发了Nature子刊,上交博士分享科研经历

 

偏偏这个节骨眼,还赶上了她怀孕生子。x0a​...

本文来源:钱江晚报.小时新闻记者 郑琳 通讯员 程振伟 文/摄
杭州电子科技大学自动化学院张雨晴老师


1月13日,在杭州电子科技,大学自动化学院(人工智能学院)的年度总结表彰大会上,一位年轻的美女博士,从220多名教师中脱颖而出,被授予2019年度“科研之星”称号。

1989年出生的张雨晴,老师,1年半以前才从上海交大,博士毕业,入职杭电。在大学职场里她还,完全是个“萌新”。大眼睛高鼻梁的年轻女,老师,往实验室里一坐,看起来几乎和她的学生,差不多大。
然而刚满30岁的张老师,已经连续两次在,顶尖学术期刊《自然》杂志子刊  Nature Communications 上发表论文,其中一篇是第一作者。不仅如此,最近5年她在影响因子(IF)超过10分的top学术期刊,上发表的论文已经多达7篇。张雨晴研究开发的,尺寸只有70纳米左右,的新型表面增强拉曼探针,可以为快速有效探测,肿瘤细胞解决关键问题。

更让人惊讶的是,学术这么厉害的年轻老师,发top期刊论文的同时,还顺便生了个娃,如今宝宝刚满月!这样一个美貌和才华,齐飞的“青椒”,是如何做到科研,和家庭两不误的?

张雨晴老师生活照
新型探针突破SERS生物成像发展瓶颈

几分钟就能检测出肿瘤细胞

熟悉科研生活的人就能明白,想要发表一篇影响因子在5,以上的sci论文是多么的不容易,张雨晴老师在《自然》子刊上发表的论文,其IF值为11.878。

张雨晴发表在Nature Communications上的论文
张老师研究的是“表面增强拉曼散射(SERS)及其生物医学应用”。简单的说,表面增强拉曼探针是一些纳米级,的小颗粒,通常尺寸在100-200纳米之间,大约是头发丝,直径的千分之一。这些探针很特别,经过表面修饰进入生物体,以后,对不同的细胞,能让它们呈现出,独一无二的光谱图,就好像指纹一样。

因为这种特性,sers技术目前已经应用在,珠宝鉴定,毒品检测等领域。

而它在生物体内成像方面也,表现出广阔的前景,例如临床肿瘤的治疗,手术中,利用拉曼成像检测肿瘤边缘和残留,微小肿瘤就是重要有前景的应用之一。

“医生在做手术的时候,很多时候肿瘤细胞和正常,组织交织在一起,边界不清晰,就很困难。”张雨晴老师告诉记者,“如果切多了,就把正常组织切掉了;切少了,留下了肿瘤细胞,又容易复发。那么如果用sers成像,技术,可以像灯泡一样,把肿瘤组织照亮,边缘就很清晰。”

但是,现有的sers,成像速度太慢,远远落后于临床需要。

“困扰它发展的主要难点,之一是探针的信号强度,这会影响我们检测的灵敏度,和成像速度。比如给病人在手术前提前,注射了探针,但它检测完人体组织,给肿瘤细胞成像需要1-2小时。那么医生不可能在做手术,的时候,腹腔打开了,再等1、2个小时。而现在,我们研究出来的探针,可以把成像时间,缩短到几分钟,甚至1分钟以内!这个时间医生就可以等了。目前这个实验在动物身上,已经成功了。”

另外,如果探针尺寸过大,会降低它们在,体内的血液循环时间,影响探针的体内分布情况,和代谢动力学,不利于体内的靶向识别、成像和检测等应用的实现。

普通的sers探针尺寸,在100-200纳米,而张雨晴老师开发,的新型sers探针,尺寸仅为70纳米左右,而且拉曼信号整体增强,成像速度大幅提高。这种“又小又快又好”的探针,为突破sers生物,成像发展瓶颈,实现快速超灵敏生物,成像开辟了新机。

“浙江省当前在重点发展数字经济和,生命健康领域,张雨晴博士研究的方向就是属于,生命健康领域。”杭州电子科技大学自动化,学院院长陈云说,“杭电非常重视高水平论文,科研项目和科研奖励的培育,和产出,近年学校科研院和,学院制定了专门的政策,鼓励产出高水平科研成果。这些政策极大地激发了教师们,从事高水平(高水平)科学研究的潜力,给教师们提供,了坚强的保障。杭州电子科技大学自动化学院具有信息科学与生命科学等,多学科交叉融合的优势,给教师们从事交叉,学科研究,创造了很好的条件,提供了非常好的发展空间。”

一年做了一百多次实验

发表论文历时3年如此神奇的拉曼探针长什么样?它是如何被开发的呢?

张老师(张老师)给记者展示,了一些研究成果,其中有一张图是一个,长得像菊花的小球。原来这就是登上nature,子刊的关键“神器”,外形像花瓣,而且是纯金的!
形似花瓣的P-GERTs探针


“大多数的表面增强拉曼探针都是一些,贵金属小颗粒,真金白银的,只不过是很微小的纳米级。我们的探针就是金的,实验室要买材料,一克价值360-400元。”

最关键是它的分子结构,为了找到能产生足够信号,强度的分子,课题组做了上百次的实验。

“第一年的实验,几乎每2天要重复,一次实验,总共做了100多次实验,筛选了几十种分子,最后发现,只有这种硝基苯硫酚分子,可以实现我们需要的效果。”

这篇论文,张雨晴前后准备了三年,部分研究工作从她在,上海交大读博期间就已经开始了。在论文完成,投稿给编辑部以后,还经过半年多时间的,修改才最终通过审核发表。在整个研究过程中,张雨晴的博士导师——上海交通大学的叶坚教授给予了悉心的指导,和有力的支持。

张老师坦言,写一篇影响力大的学术论文要,投入的精力,远远大于写多篇,质量普通的论文。

“其实这个分子和颗粒结构我们在2017年的时候,已经发现并成功制备了,后面就在不断重复实验,同时也在寻找其他的分子,在反复验证以后才开始,写论文。因为我们要保证实验,的可重复性,这就是学术的严谨性问题,不能说我偶然发现一个特性就,去发表文章,这样会变成学术造假。”



边生娃边做实验,每天地铁上看文献

在发表论文的期间,张雨晴老师也是刚刚入职杭电,不久,一边写论文,一边要带本科生竞赛,上两门生物基础课。有一门是给留学生上的,全英文授课,还要关心他们的生活。

偏偏这个节骨眼,还赶上了她怀孕生子。

“除了上个月做月子,几乎没有请过假。因为论文投出去以后,后来还修改了2次,要补做实验。当时挺着大肚子做,实验确实是很不容易的。”张雨晴说。在接受采访的时候,她还戴着帽子,因为刚出月子没几天,“我在补实验的时候,很多是细胞实验,有的人因为怕实验室环境,对身体不好,所以怀孕期间不敢呆,实验室。但是为了发这篇论文,我经常呆在实验室里。”

张老师在细胞实验室
记者参观张老师的细胞实验室的时候深有感触,感觉好像进入《生化危机》电影场景,经过重重隔离门,最后一道门还要被强气流吹飞,身上的灰尘,以保证实验室内部无菌。

说起科研工作,张老师(张老师),深感最大的难度就是要“随时跟上时代潮流”,“如果一个月不看文献,就会落伍。因为全世界那么多科研,工作者,你在研究的课题,别人很可能也在研究。假如有人比你提前一步,发表了成果,那你的工作就白费了,不得不换个方向。”

为了在繁忙的工作、带娃中抽出时间学习,张老师(张老师)每天,用地铁上的时间看文献。她家住滨江,到下沙需要1个多小时,每天来回地铁的时间就是,她学习最新学术文献的时候。
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