【编者按】上海交通大学与上海第二医科大学强强合并20年来，学校专门设立“医工交叉”研究基金，通过持续搭建平台、探索机制，实现了医学与理工科的深度交叉，培育出多项国家级科研成果，为学校整体实力和学科建设水平实现跨越式提升提供了有力支撑。为反映全校在医工交叉领域的探索经验和取得的不凡成就，新闻网将陆续刊发其中的优秀案例，以期梳理发展历程、总结实践真知，进一步激励广大教职医务工作者深耕交叉融合领域，为推动科技创新、医学发展，早日实现健康中国战略作出新的更大贡献。

曹成喜，上海交通大学自动化与感知学院终身教授、博士生导师、学术委员会委员，长期致力于电泳技术的理论及应用研究。曾任微生物代谢国家重点实验室与上海交通大学医学院附属第六人民医院兼职教授，国家重大科学仪器设备研发首席科学家、技术委员会副主任，《基础电泳装置》(GB/T29248—2012)国家标准起草小组成员，美国MSB2021芯片电泳分会主席，多次入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家。2000年获中国科技大学化学系博士学位，师从钱逸泰院士。2002年开始在上海交通大学任教。主持国家重大科学仪器研发专项2项(首席科学家)、国家自然科学基金项目(9项，含重点项目1项)、国家重点基础研究发展计划重大基础研究课题、国家高技术研究发展计划重点支撑项目、科技部重大新药创制子课题、卫生健康委员会课题等30余项课题或项目。主编《分析生物化学技术》和《生物化学仪器分析基础》。先后在Chemical Engineering Journal、Biosenssors & Bioelectronics、Sensors and Actuator B:Chemical等期刊等发表论文120余篇。申请发明专利等80余项，其中授权专利45项，部分专利实现产业化。

曹成喜开发的“自由流电泳”技术是一种现代生物分离技术，它能将蛋白药物细胞或病毒等从混合状态中像“筛”东西一样分离、提取出来。这一新技术具有广泛应用于生命科学研究、医药研究、疾病诊断及生物制药等领域的潜力。它的诞生不仅打破了国外技术垄断，更凝聚了一位科学家30多年的执着探索成果。曹成喜深耕电泳学领域30多年，为电泳技术的发展做出了重要贡献，生动演绎了“执着探索”和“医工交叉”内涵。

曹成喜接受访谈

从法医实验室走出的电泳专家

曹成喜本科就读于皖南医学院，攻读临床医学专业，毕业后留在母校的法医学系，先后担任主检法医师、助教、讲师与副教授，开展法医学鉴定、法医毒理和毒物分析教学与研究。在开展从蛇毒中提取药物抗栓酶的研究中，曹成喜利用电泳分离检测了抗栓酶的纯度。这是他第一次接触电泳技术在蛋白药物分析领域中的应用。这种跨学科的启蒙让他感受到了电泳技术在医学检测领域的巨大潜力，并为他后来的科研方向打下了基础。

当时实验室采用的是等电聚集电泳技术。在日复一日的实际使用中，曹成喜发现电泳检测结果并不稳定。爱钻研的他开始翻阅文献，发现这个问题已经存在了几十年，却似乎没有好的解决办法。曹成喜逐渐意识到，等电聚集电泳技术还缺少一个可靠的化学物理理论模型，他想，我能不能解决这个问题呢？基于这一想法，他开启了后续30多年的研究和探索。

2002年，博士毕业后的第二年，曹成喜入职上海交通大学，正式开启了在医工交叉领域的研究之路。恩师钱逸泰院士培养了他合成表征材料的研究思路。曹成喜创新地提出了移动反应界面的概念，构建了相应的实验方法，并对其进行了验证。这一创新理论解决了等电聚集电泳和双向凝胶电泳动力学理论中的关键问题，为电泳技术的进一步发展打下了坚实基础。一路走来，他与团队一起积累了丰硕的产业技术和学术成果，包括具有特色的系统移动反应界面电泳物理模型与生化传感理论，基于移动反应界面的等电聚集电泳动力学理论、微阵列聚焦电泳核心部件及其仪器设备，用于多种生物颗粒纯化的大型自由流聚焦电泳技术设备与配套的数字仿真和关键材料试剂，以及用于蛋白核酸、病毒疫苗、细胞与微生物等分离检测与微量制备的系列电泳技术等。

用于病毒疫苗、外泌体和细胞等制备纯化的自由流聚焦电泳-在线检测技术装备

他研制了国际上第一台微阵列聚焦电泳诊断仪及配套使用软件，其中多项技术指标为国际上首次提出。该项目的实施有力地推动了我国科学仪器行业的进步，提升了电泳仪器设备研发水平，加快了临床电泳诊断仪器设备国产化的步伐。

科学研究要“开花”，也要“结果”

2017年4月，曹成喜牵头的“双向凝胶电泳成套设备技术开发与应用的研究”项目通过了综合验收。项目的实施有力地推动了我国科学仪器行业尤其是电泳仪器设备研发水平的进步，也把产业化的问题摆到了这位科学家面 前。谈及为什么会走向“转化”的研究道路，他表示，就如同果园里的果树不仅要开花更要结果，电泳的理论概念和实验也必须转化成有用的技术。

对曹成喜而言，“转化”的道路是漫长而曲折的。在皖南医学院工作期间，他先把目标放在解决理论问题上，然后再找机会做技术研发。这种坚持理论与实践相结合的态度，使得他在科研道路上不断取得突破。来到上海交通大学后，为了寻求合适的科研合作伙伴，曹成喜曾经多次拜访上海各家医院，深入了解研究项目在临床领域的应用，从应用出发去寻找转化合作伙伴；他还调研了周边城市的市级和县级医院，以及第三方检测机构等。“在这些一线单位调研实际问题，到一线单位去找应用需求，主动与他们结合。”于是，曹成喜将等电聚焦电泳技术成功应用于糖尿病诊断与地中海贫血筛查等临床实验室检验领域，并计划在未来将其应用于血清蛋白、尿 蛋白、脂蛋白电泳等领域。此外，他希望把电泳的核心技术转化为细胞基因药物的生产工具，在药物分离纯化方面起到有效的促进作用，打破分离技术被少数国外公司垄断的现状。

曹成喜操作电泳分析仪进行实验研究改进方案

医工交叉是多学科合作，单一团队很难取得成功，如何成功地合作就变得极其重要。曹成喜团队深谙此道，他们与很多合作单位的专家教授保持着长期、稳定的合作关系，与校内、广西壮族自治区和上海市等有关医疗机构的专家教授合作长达10余年，共同取得了丰硕的成果。

曹成喜(右一)和国外专家交流学术难题

曹成喜强调，在合作的过程中，一定要充分考虑合作单位的利益与诉求，才能实现合作共赢。对于初次接触的合作对象，他的合作战略是“争取信任，充分让利”。让什么?怎么让?“第一作者让掉，第一通讯作者让掉。只要他们需要，只要事情能合作成功，我就优先给他们。”在这样的合作理念指导下，他的合作总是很顺利。

就如何寻找合适的投资者，曹成喜也分享了自己的经验。他认为，教授们通常不擅长做市场，因此更应该主动到用户中调研、访问，了解需求并反馈问题。他对学校的做法非常赞赏。上海交通大学大力推进科研成果产业化，为具有硬核科研成果的科学家配备创业“导师”，曹成喜幸运地成为首批接受辅导的7位教授之一，获得了来自学校、校友、基金等各方面的支持。社会融资完成后，相关电泳技术项目的转化得以稳步推进，曹成喜深感“融资越多、责任越大、压力越大”，但也获得了推动项目前进的巨大动力。

仰望星空，脚踏实地

在医工交叉领域的研究过程中，曹成喜深受几位前辈的启发。20世纪90年代初，曹成喜大学毕业不久前往安徽芜湖弋矶山医院参观，站过手术台的他惊奇地发现，弋矶山医院采用超声波碎石机震碎肾结石并将其由尿液排出体外，而非传统的手术开刀来治疗肾结石。在上海交通大学工作后他才知道，这项技术是由上海交通大学陈亚珠院士团队发明的，原本需要2～3小时手术治疗的疾患在超声波碎石机的帮助下仅需几十分钟就可以完成体外碎石，并且没有明显的外科创伤，当天超声治疗，当天即可回家。这件事情让曹成喜认识到医疗仪器在临床领域的重大作用与无限潜能。

在皖南医学院工作时，曹成喜结识了我国著名的定量药理学专家孙瑞元教授，其研究思路对曹成喜影响深远。当时我国处在改革开放初期，很多高校条件都非常差，皖南医学院也是如此。面对着缺乏仪器设备和实验条件的情况，孙瑞元凭借着一张纸、一支笔和一个计算器，利用各种算法得出理论计算结果，然后再把药物代谢动物实验样本送到南京做检测与统计分析，进行理论计算与实验数据的严格对比，建立了系统的定量药理学理论与方法，影响力辐射到全国。“先生一直告诫我们年轻人不要抱怨条件差，要想办法在硬件条件极差的情况下寻找突破点，尽量回避客观条件的短板对发展的限制。”孙瑞元的研究思路启发了很多年轻老师，也使曹成喜终身受益。

曹成喜认为，国家重大项目的承接一定要有学院和学校的支持。上海交通大学从上至下大力扶持教授承接国家和社会重大科研项目，其争创世界一 流大学的定位、超前的学科布局与公平公正的文化氛围，为包括曹成喜在内的专家学者的成长提供了探索方向、阳光雨露与肥沃土壤。自己目前工作取得的成绩与学校的很多领导、老师甚至实验室学生的支持都分不开，实验室取得的科研成果是一届又一届勤奋的毕业生辛勤付出与智慧结晶，是团队老师和学生共同努力的结果。

在“医工交叉”研究基金设立方面，曹成喜认为医工交叉对学科建设的促进作用非常大。他认为，医工交叉的研究项目在疾病诊断和治疗两方面都具有独特的优势。临床医学面临的很多问题一方面要用先进的工业技术解决，推进医学诊疗技术发展；另一方面要与生命学科等最新突破的技术结合，实现跨越式发展。

曹成喜认为，人才培养“既要仰望星空，又要脚踏实地”，要与临床实际结合。他认为，学生既要发表高水平论文，也要重实践，立足需求，最终才能更好地服务社会。文献要读，与自身相关的领域重要文献更要反复研读，但不要忘记临床实际需求。他秉承“对待实验，要客观实际、要唯实唯真”的理念培养学生，坚持“目标管理”和“独立自主”兼顾的管理模式，希望学生以兴趣驱动研究，并主动与国家和需求结合，咬定青山不放松，敢于坐“冷板凳”。

对于医工交叉研究未来的发展趋势，曹成喜认为，医工交叉项目研究的未来走向依旧根植于广大患者的健康需求，其中包含了使用物理、化学和生物技术等多学科诊断方法实现早诊快诊，同时大力发展微创治疗、远程治疗、细胞治疗和基因治疗等多种类治疗手段，并高度关注可能潜在的伦理问题，做好医药新技术科技发展与医学伦理的平衡，促进医疗医药创新技术的发展，更好服务广大患者，促进人口健康。

 (摘编自《交叉融合 医工同行 上海交通大学医工交叉二十年》 上海交通大学出版社 2025年11月第一版 主编 曾小勤 郑俊克 李冬凉）