据东华大学报道:
轻薄柔软的医用弹性体,看似不起眼,却是守护骨骼、血管、软组织损伤患者的生命屏障。十余年来,东华大学生物与医学工程学院青年教师陈硕就埋头于这方寸材料之间,潜心研发国产医用弹性体,破解临床诊疗现实难题。这背后也蕴藏着他科技报国的赤诚、立德树人的初心——以创新攻坚守护病患生命健康,用创新引导点亮青年学子的报国志向和科研志趣。
做科研要瞄准临床的真实难题
在2025年度上海市科学技术奖励大会上,陈硕作为核心成员参与的“医用弹性体的分子设计与性能协同调控机制”项目斩获自然科学一等奖,这份荣誉是对他多年深耕生物医用材料的最好肯定。
谈起自己为何一头扎进生物医用材料研究,这位朴实的山东汉子语气一下子柔软下来:“奶奶常年卧床饱受褥疮折磨,外婆患上糖尿病后腿部伤口久久不能愈合,身边不少老人都被组织损伤病痛困扰。”这些亲身见闻,促使他选择扎根新型生物医用材料研发一线。
国内每年数千万人遭受骨折、皮肤破损、血管病变等组织损伤,现有修复材料疗效有限,高端耗材高度依赖进口且价格昂贵,显著增加了患者和医疗体系的负担。生物弹性体虽被广泛用作医用材料,但现有产品仍受制于力学和加工瓶颈:柔软的材料抗撕裂性差,自修复型材料韧性不足,而韧性足够的材料又只能通过模具定型,无法为患者个性化适配。
这些临床痛点,陈硕看在眼里、放在心里。十余载求学科研路,他盯着这些问题步步攻坚、逐项突破。面对弹性体材料软而强韧难以兼得的行业难题,陈硕设计出全新分子结构,让新材料兼顾柔软度与抗撕裂能力。这种材料触感和人体皮肤相近,拉扯强度提升3倍、韧性翻了11倍,既能做成贴在皮肤上的监测贴片,实时监控身体状况,也能植入体内修复受损软组织。
柔软问题刚有突破,自修复材料的韧性短板又摆在面前。陈硕发展了配位键活化动态共价键机制,金属离子不仅形成配位键增强增韧,更能催化动态共价键提升自愈合性能,改良后的材料在室温下即可自动粘合微小破损,整体柔韧度直接提升16倍。可光有韧性还不够,传统热固性弹性体成型慢,难以适用3D打印个性化加工。陈硕又从混凝土浇筑中获得灵感,把细小食盐颗粒用作临时支撑原料,打印成型后冲洗掉盐分,支架内部会形成适合细胞生长的孔洞,实现个性化人工骨快速制作。每一步创新环环相扣,陈硕就这样把一个个“不可能”变成了实实在在的解决方案。
实验室的突破仅是科研的起点。为了让材料真正贴合临床,陈硕经常穿梭于上海多家三甲医院,和骨科、皮肤科、疼痛科医生交流。带状疱疹后遗神经痛怎么缓解?糖尿病患者的骨缺损如何精准填充?老年人骨质疏松有没有更好的监测方案?医生抛出的每一个难题,他都带回实验室,变成新的课题方向。如今,团队在智慧医疗和组织再生领域取得了丰硕成果,以前沿科学研究为人民生命健康保驾护航。
课堂远不止于公式与实验操作
科研之外,讲台是陈硕另一块重要阵地。他主讲《生物化学实验》,这门课在一些学生眼里不过是“走过场”。可陈硕偏要较真。他的课堂上没有“标准答案”,安全前提下,学生完全可以大胆简化流程、改良方案。“每一次小的改动,都是科研创新的种子。”这是他常挂在嘴边的话。有学生提出新思路,陈硕哪怕手头正忙,也愿意放下工作陪着验证、复盘,一点点帮他们把模糊的想法变成严谨的实验逻辑。
陈硕还注重挖掘课程的思政元素,将生物材料领域的前沿科学问题与生物医用产业的实际需求融入课堂教学,在学生心底埋下科技报国的种子。“课程思政不是生硬说教,而是把国家需求、行业现实、科学家精神揉进每一次滴定、每一组蛋白实验。”在陈硕看来,专业课堂不只是传授公式与实验操作,更要让学生读懂专业背后沉甸甸的家国需求,真切明白书里的理论、手中的试剂,都能转化为减轻病患痛苦、打破国外技术垄断的有力武器。
此前代授《蛋白质工程与化学》课程时,细碎抽象的氨基酸结构、晦涩难懂的蛋白交联机制,总让不少学生望而生畏、听课分心。陈硕受前辈启发,设计特色课堂活动“我是氨基酸代言人”,每位学生挑选一至两种氨基酸,化身分子主角,以第一人称梳理分子结构、理化性质、代谢功能,再借助创意海报、模拟对话、案例讲述等形式完成课堂分享。
“我当时选择半胱氨酸,以‘二硫键建筑师’为主题展开分享,细致讲解它维系蛋白空间结构的关键作用。”2026届毕业生魏鹏飞回忆道。课程启发下,魏鹏飞主动联合跨学科老师组建团队,围绕ELP-CGRP重组蛋白参与大学生科创竞赛,摘得第十届全国大学生生命科学竞赛(科学探究类)一等奖,实现学院在该项赛事上的新突破。
“试管、试剂背后连着产业发展与民生健康,公式、操作之上更要筑牢青年学子的家国理想。”陈硕表示,比起让学生机械背熟知识点,他更愿意打破课堂条条框框,以开放包容的教学氛围,引导学生主动思考、大胆探索。“那份科技报国的初心和敢于创新的勇气,才是能伴随学生一路前行的真正力量。”
让学生发自内心爱上所学专业
育人不止于课堂45分钟,从大一新生的专业启蒙,到研究生的科研思维训练,陈硕用耐心陪伴、创新引导化解学生迷茫,让每一位学子找到专业认同,发自内心热爱生物医学工程这份守护生命的事业。
刚踏入大学校园的新生,常常深陷专业迷茫,找不到学习的内在动力。察觉到这一普遍问题,陈硕主动接过2024级新生班导师的担子,将“引导学生爱上专业”作为第一要务。他定期开展一对一谈心谈话,针对基础薄弱学生组建朋辈互助小组;协助学院组织开展“学术轮转”活动,带领大一新生走进课题组旁听组会、观摩实验,提前接触科研前沿。“不用强求大一学生做出实验成果,只要亲眼看见我们研发的修复材料如何守护人体健康,就能读懂这个专业真正的价值。”
一位学生说:“刚上大学很迷茫,不知道生物医学工程究竟能做什么,陈老师每周找我聊天,带我进实验室看3D打印骨支架,耐心讲解我们研发的材料未来将为骨折、骨坏死患者带去诊疗新希望。”得益于这套循序渐进的专业启蒙模式,全班同学在入学第一学期便零距离接触真实科研场景,大二阶段90%学生组队参与各级科创竞赛,专业的火种就这样被悄悄点燃。
本科阶段重在启蒙热爱,研究生阶段则侧重塑造严谨科研品格。谈及自己的育人方式,陈硕直言深受博士生导师游正伟教授的熏陶。求学时,导师会逐字逐句帮他打磨学术论文,遇到科研难题总是温和沟通、耐心疏导,这份包容严谨的治学底色,让他很受用。目前他指导6名硕士生,和“00后”学生几乎没有代沟,组会上鼓励自由辩论、头脑风暴,不怕观点分歧,在思想碰撞中梳理科研逻辑。“做人靠谱、逻辑清晰,是我对研究生最核心的两点要求。”他始终叮嘱学生敬畏科研、对每一组原始实验数据负责;同时注重锻炼学生逻辑表达能力,要求每个人都能清晰完整讲出课题创新亮点与应用价值。
陈硕非常支持学生参加各类科创竞赛。雷国强是他指导的第一个研究生,备战“挑战杯”期间,陈硕全程悉心指导,从课题打磨、实验方案设计到项目汇报展示层层把关。最终该项目斩获上海市金奖、全国总决赛铜奖,雷国强毕业后顺利入职头部药企。在陈硕看来,竞赛中的团队分工、公开路演、产业落地推演等完整流程,能够全方位锻炼学生的团队协作、公众表达与统筹规划能力,这份综合素养,无论是深造求学,还是步入职场,都将让学生终身受用。
实验室里,陈硕立足临床需求持续攻克技术难题;讲台之上,他用耐心和启发陪伴学子走好求学之路。眼下,陈硕继续深耕弹性再生材料,希望在组织工程、脑机接口、柔性穿戴等领域继续深耕,推出更多国产自主医疗解决方案。他的一句话朴素却有力:“做科研不能只盯着论文,要瞄准临床真实难题,实实在在减轻患者病痛。育人和科研都是这样,路很长,慢慢来。”