中科院院士阎锡蕴：捧出一朵济世“花”

颜正在做实验

■李晨阳，本报见习记者

在电子显微镜下，仿生合成的24聚铁蛋白纳米颗粒看起来像一朵娇嫩的小花。你很难想象它的直径只有12纳米。

"这是一个小的魔法分子."中国科学院院士、中国科学院生物物理研究所研究员阎毫不掩饰自己的兴奋和喜悦。

2012年、2014年和2016年，严领导的研究小组先后发表研究成果，证明这种花状铁蛋白不仅能诊断肿瘤，而且能有效装载化疗药物，准确输送到肿瘤部位，实现肿瘤诊疗一体化。

新药:铁蛋白纳米载体

在2013年接受媒体采访时，严将自己的梦想概括为“一包一药”。新药指铁蛋白药物纳米载体。目前，铁蛋白纳米探针和药物载体都处于临床前研究阶段。

所谓的铁蛋白是一种人们早已知道的蛋白质。在此之前，很少有人认为它除了储铁功能还有其他神秘之处。但是闫的团队的新发现和仿生改造使这种不起眼的蛋白质“重生”。

“修饰后的铁蛋白纳米颗粒与天然蛋白质相似，但不像上帝。严说，天然铁蛋白的外壳是轻链和重链的混合物。然而，他们发现只有重链才能识别肿瘤，所以他们创造了重链铁蛋白纳米颗粒，能够区分正常细胞和肿瘤细胞。铁蛋白的内核分别被磁铁矿和化疗药物取代，磁铁矿可以催化酶底物使肿瘤细胞可视化，化疗药物可以准确地注射到肿瘤部位杀死肿瘤细胞。

“正是因为我们积累了以前的知识，我们才能巧妙地将铁蛋白的各种物理和化学性质结合起来，获得这种神奇的‘神奇粒子’。”严云曦说:

铁蛋白药物载体最大的神奇之处是无需标记任何靶向分子就能直接靶向肿瘤。这是因为铁蛋白纳米颗粒可以结合到肿瘤细胞膜上的转铁蛋白受体上，因此可以在肿瘤组织周围精确富集。只有在肿瘤的酸性微环境中，载体才能释放其携带的药物。这种对肿瘤细胞的高选择性在其他载体中是缺乏的，这也是其最大效率杀死肿瘤而不错误地伤害正常细胞的原因。

不仅如此，铁蛋白药物载体作为一种天然蛋白质，也具有许多无机纳米材料无法比拟的优势。一方面，它在体内具有良好的生物相容性，不易引起机体的免疫排斥；另一方面，它由自组装自动形成，颗粒均匀，批次间重复性好，易于临床转化。此外，铁蛋白非凡的稳定性大大降低了生产难度和成本。

各种精致而合适的特性使铁蛋白纳米载体成为上天的礼物。但是，严强调，她的发现和再创造离不开多年研究团队的研究积累。

试剂:纳米酶试纸条

严刚刚从发展中国家妇女科学组织女科学家大会回来，就受到了《中国科学报》记者的采访。会上，她做了一份会议报告，介绍了一项刚刚被转化的新成就:“纳米酶试纸条”。

2014年，西非爆发了历史上最严重的埃博拉疫情。受当地条件的限制，很难推广需要特殊仪器、实验场所和专业人员的测试技术。然而，经济方便的传统试纸往往不够灵敏。

因此，严的研究团队与中国疾病预防控制中心高福院士等合作，用磁性纳米酶替代传统试纸中的胶体金，将灵敏度提高了100倍。

磁性纳米酶既具有分离和富集样品的磁性，又具有给底物着色的催化活性。双重特性使纳米酶试纸成为非常理想的“平台技术”。只要添加不同的探针，就可以实现各种功能，并应用于医疗、法医、海关、畜牧等领域。

"我一离开平台，就被一群女科学家包围了。"颜夕蕴笑着说道。这些学者大多来自发展中国家，如科威特和尼日利亚。他们密切关注这项技术，因为在缺乏仪器和设备的国家和地区，小测试条有望成为快速检测埃博拉和其他鼠疫病毒的利器。

2015年底，严的团队为此技术获得了阿特拉斯国际奖，这也是中国科学家首次获得该奖项。当时的获奖感言是:“让科学研究让世界变得更美好。”

“我们不能辜负阿特拉斯的赞誉。我们必须让这项科学研究工作为人民服务，为世界作出贡献。”严云曦说:

“一套”原本是一个梦想，现在变成了现实。读完这篇论文后，许多人从世界各地来到燕洽谈合作事宜。预计明年，纳米酶试纸盒将进入临床应用。

两种法宝:相交与转化

从“一种药物”到“一个试剂盒”，它们都是从一个前奏开始的:2007年，严的研究小组发现了氧化铁纳米酶。这项成就模糊了无机材料和有机生物之间的界限，促进了纳米科学和医学的融合。

之后，严的团队继续研究纳米酶的催化机理并扩大其应用，取得了许多重要的科技进步，得到了国际同行的认可。最近，斯普林格出版社邀请她写一本英语书《纳米酶》，美国的戈登研究会议邀请她组织一个关于纳米酶的专题。“我们可以在没有生物物理学提供的‘非凡土壤’的情况下走跨学科的道路。”她说。

2003年，生物物理研究所交叉科学研究中心成立，引进了一批来自物理、化学和材料科学等不同学科的人才。每个周五，该中心都会为这些学者提供茶和咖啡，让他们坐在一起聊天。

起初，每个人都没有共同的语言。然而，颜逐渐了解不同学科的需要和重点，并试图从生物学的角度包容。正是这种思想的碰撞让她有机会从纳米科学的角度思考如何解决生物问题。

颜团队从与其他学科的合作开始，走了一条越来越宽的合作道路，目前正在与临床医生和企业进行合作。她说她愿意把最大的利益转移给合作者。这样，她的科研成果就可以走出实验室，实现最大价值。

“做这些事情的目的是为了弥合科研机构和企业之间的沟通鸿沟，帮助中国人自己的原创思想生根发芽，让这些科研成果成为造福社会的花朵，让自主开发的纳米花朵结出硕果。”严云曦说:

《中国科学报》(2016年5月30日第二版科技盛会)