【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。

古宏晨，教授，博士生导师，现任上海交通大学特聘教授，生物医学工程学院副院长，Med-X研究院纳米生物医学研究中心主任，曾任上海交通大学微纳科学技术研究院常务副院长、国家高技术研究发展计划特种功能材料主题专家委员、纳米材料重大专项总体组专家委员。2001年作为特聘教授入职上海交通大学以来，聚焦纳米生物医学领域，在合成纳米材料的形态控制方法、纳米材料的表面改性、纳米颗粒在重大疾病诊断与治疗的基础及应用研究等方面取得大量开创性成果。相关研究工作获得上海市科技进步一等奖、中国高校科技发明一等奖、教育部科技进步二等奖等奖项。共发表学术论文350多篇，获得专利36项。兼任《科学通报》《材料科学与工程》《中国粉体技术》、Journal of Nanomaterials等学术杂志编委。研究成果在体外诊断用核心原材料、重大疾病诊断与治疗上获得转化，关键技术被我国首个获批的新冠肺炎病毒核酸检测试剂盒使用，支撑了三家上市企业的发展。

精勤探索纳米材料在生物医学上的应用

2001年，古宏晨入职上海交通大学之时，纳米生物医学整个领域还处于刚刚起步的阶段，尽管他是化工专业出身，此前并未将纳米材料应用于生物医学，却在科研中敏锐地捕捉到了发展机会，并在随后的20多年里，始终精勤探索，走出了自己的医工交叉之路。

古宏晨的科研之路始于1984年。考入华东理工大学攻读化学工程专业后，对科研的热爱让他在大二阶段就在《化工高等教育》上发表了论文。首次看到自己的名字在印刷品上出现，给他带来了莫大的鼓舞。在他临近本科毕业的那两年，新的“读书无用论”泛起，愿意读博士的人很少，古宏晨却心向科研，坚定地选择硕博连读。时任华东理工大学校长的陈敏恒教授推行“五朵金花”计划，资助年轻学者组团开拓全新的研究方向，古宏晨抓住机遇，加入研究超细材料的“金花”团队，奔赴各地进行调研，泡在图书馆里查找相关资料，就这样成为中国第一批从事纳米材料研究的科研工作者。

读博期间，古宏晨成功将超细粉末运用于录音机磁带的磁记录， 这一工程成果成功转化，在1992年中国首届大学生发明大奖赛上获得了唯一的特等奖，也使他成为1992年全国十大新闻人物之一。毕业后，他和几名团队伙伴以“初生牛犊不怕虎”的勇气担起了向世界银行贷款建设国家级工程中心的重任，并且在国内外专家的帮助下，进一步学习了创新成果的工程转化方法。

随着国家纳米专项的发展，古宏晨开始深入思考如何在纳米领域开辟一片新的天地，一次医学方面的会议让他看到了突破的可能性。“作为纳米科技研究的学者，我喜欢转换视角思考问题。所有疾病的发生发展都是分子出问题了，它的尺度全部都是在细胞尺度以下的，甚至在纳米尺度。”他认为，需要从工程学应用的角度为一线的生物医药工作者提供与疾病战斗的“枪炮”，去解决疾病的预防、诊断、治疗和康复的问题，这个“枪炮”应该在纳米尺度下工作。

将纳米与生物医学结合的想法渐渐萌生，此前从未涉足生物医学领域的古宏晨丝毫不畏惧医学的专业壁垒，花了8年的时间一边学习、思考，一边实践、摸索，依靠自学填补自己在生物医学、分子细胞学等领域的知识空白。1995年前往美国留学交流时，古宏晨偶然了解到一家公司用磁性纳米材料做核酸、蛋白质的分离和细胞的分离纯化。相同的医工交叉理念、熟悉的磁性纳米材料，设想得到了印证，让他又惊又喜。他立即将纳米生物医学的大方向敲定下来，没日没夜地沉浸在研究中，他要将对外宏观不显磁性、一加磁场马上磁化的一类超顺磁纳米材料运用到生物医学中，要让纳米材料也成为医生的工具。之后，恰遇上海交通大学纳米技术及应用国家工程研究中心建设的契机，古宏晨决定专攻纳米生物医学领域。

从体外诊断出发应用纳米技术

“医工交叉研究要跨两步，第一步是从未被满足的需求中提炼工程问题；第二步是从工程问题前溯，做基础研究、基础创新。”从选题到实施全过程，古宏晨时刻思考所做的课题是否真正有助于提升人类健康，是否以临床需求为导向。

2009年，古宏晨打算将纳米技术应用于体外诊断。在深入了解因输血感染艾滋病的病例后，他立足于血液筛查领域的需求，与上海科华生物工程股份有限公司合作，基于纳米磁性微球技术的突破，与核酸检测技术相结合，用磁珠把乙肝病毒、丙肝病毒、艾滋病毒这三种病毒高效捕获，实现自动化检测。核酸检测技术研发成功初期，大部分采供血机构仍然倾向于使用传统方法，并没有让这种血液检测方式大规模投入使用。直至2014年，福建省厦门市一名女童输血时不幸感染艾滋病，引发了社会的普遍关注，也让人们逐渐关注到传统免疫检测的弊端，翘首以盼更安全、高效的新技术的出现。古宏晨团队的核酸检测技术也因此得到主管部门的大力推广，迅速在全行业投入使用。古宏晨感慨：“一定先要有重大的需求，再用创新的工程技术来解决它，而且后面还要进行产业转化，最后实实在在地满足这个需求。”

临床医生每天都在与疾病打交道，对相关疾病可谓“了如指掌”；而科研工作者缺乏与医生的接触，常常无法站在临床应用角度了解医生的需求，真切地感受自己所要对抗的疾病。搭建起“医”与“工”之间的沟通桥梁，正是“医工交叉”基金创立的初衷，以期让两方合力满足生物医学领域的需求。古宏晨坦言，医工交叉项目带给团队的互补协作是最为宝贵的。与医院医生的深入交流，可以让工科的科研人员了解疾病诊治的真实需求，找到问题和痛点，也为创新的解决方案提供了方向。

在医工双方的沟通中，医生常常聚焦于疾病诊治，而理工科的学者往往更关注方法和工具。对此，古宏晨感悟到：“首要任务就是要把需求听懂、搞透。”古宏晨常常会问医生，能不能在开刀的时候让学生进去，让他摸一摸肿瘤到底是硬是软，长在哪里，是什么形态，尽管不一定立马对研究产生什么作用，但研究者不能不了解自己研究的对象。古宏晨及其团队所彰显的追求真理的精神是医工交叉中可贵的科研精神，也是医工交叉技术创新的源头活水。

科技抗疫显神通

古宏晨及其团队秉承着“以现实需求为导向”的原则，采取“先体外后体内”的布局，推进医工合作循序渐进地开展。

上海之江生物科技股份有限公司长期从事突发性传染病病毒的分子检测，需要实现核酸快速、高通量分离、操作与检测技术，与古宏晨的研究方向十分吻合。有了需求，双方团队一拍即合，迅速开展技术研发。他们的合作很快迎来了一次大考，新型冠状病毒爆发之时，古宏晨将之前的技术转化到研制新型冠状病毒核酸检测试剂中，创新制备单分散有机/无机磁性复合微球。纳米磁珠等技术被应用于开发通量大、自动化程度高、操作便捷的病毒集成检测试剂。2020年1月25日，上海之江生物科技股份有限公司的2019新型冠状病毒核酸检测试剂盒通过了检验，成为我国首个法定检验机构检定合格的新型冠状病毒检测产品。该核酸检测试剂盒满足了后来全国指数级增长的检测需求，同时也走出国门，给全人类生命健康安全带来深厚福祉，发挥了医工交叉在抗疫中的重要作用。

古宏晨(左四)及其团队助力抗疫

春风化雨传承医工交叉精神

进入医工交叉领域多年，古宏晨不仅在自身科学研究中谦虚追求真理，更会在教学中向学生强调医工交叉过程中的诚信底线。古宏晨常常教导学生，要思考是否完全明白医生的需求，是否透彻地掌握疾病的原理。他还开设了生物医学工程的伦理课程，着重强调医工交叉过程中的诚信。

“癌症博士”马勇杰是古宏晨的一位特殊的学生。2005年，年仅30岁的马勇杰不幸罹患淋巴癌，正准备在科研上闯出一番事业的他几乎被疾病与情绪击倒。“即使明天就是死亡，今天也要好好地生活，活得像模像样。”古宏晨的安慰让马勇杰想明白，他虽无法左右生命的长度，但可以决定生命的宽度。准备考博士时，马勇杰感到自己基础薄弱，并且当时重病在身，一度退缩，古宏晨也一直在鼓励他。他笑着回忆：“古老师当时说，‘我觉得你可以，难道我还需要拍你的马屁吗?’我就想，可能我真的行吧，那我就去试试呗。” 在古宏晨的鼓励下，马勇杰挺过了大大小小的手术、化疗，也圆了自己的博士梦，不仅考取了博士，还顺利取得了博士学位。加入古宏晨团队的马勇杰逐渐变得开朗，面对疾病更加坦然、乐观，不仅将自己患癌的经历编成书《刀尖上的舞者》《我与癌症这九年》，分享给更多因病痛囿于情绪低谷的患者，甚至会将自己疾病的肿瘤影像在组会上分享，笑着让大家抓紧研发技术治疗肿瘤。马勇杰的乐观精神感染着每一位组员，他们也切实地感受到自己的研究能够真正地解决身边的医学难题。古宏晨的鼓励虽然听上去不那么“温柔”，却给予了马勇杰最大的肯定与支持。他追随着古宏晨的脚步，坚定地走在医工交叉道路上。

“其实我就做两件事，一个是科学研究，另一个就是培养人。”古宏晨在医工交叉之路上的贡献不仅是一次次关于疾病诊断、治疗的技术突破，还有源源不断地为医工交叉领域输送高质量复合型人才。

以健康为中心思考医工交叉的未来

“上海交通大学的医工交叉干了整整20年，把医学跟工科全面连接起来，这样才促使了新的工具和新的方法诞生。”从前，医学与工科的人才之间往往缺乏互动与合作，医生与工科研究者之间存在诸多壁垒，导致许多医学问题因技术工具没能发展而成了悬而未决的难题。然而，在医工交叉开启多年后的今天，许多医生已经开始主动寻求与工科领域的合作，为解决曾经棘手的问题开辟了新的路径。

谈及未来，古宏晨表示：“现在中国对医疗的需求已经发生质的改变，中国的巨大人口、社会主义制度以及老龄化趋势的变化，决定了中国的医疗应该是普惠式、便捷、低成本、高效的，以疾病为中心必然要转到以健康为中心。”医工交叉的创新应该更多地将研究重点从治疗关口前移至预防、疾病的早期发现及早期干预。目前，古宏晨正在“交大之星”(STAR) 计划项目中推进重大疾病的早筛。神经退行性疾病若能及早发现，或是癌前病变若能及早干预，疗效会有明显提高。从阿尔茨海默病、结直肠癌到妇女的宫颈癌和乳腺癌，古宏晨一直致力于用纳米技术、人工智能以及更多元、更崭新的工具解决医学难题，带动医工交叉团队通力合作，实现国家大人口基数的全民健康。

古宏晨与访谈学生

(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）