屈雪
华东理工大学材料科学与工程学院教授
本期启明星专访的屈雪是2015年的启明星计划入选者，这些年来启明星协会在华东理工大学召开研讨会时她是积极的参与者，也因此有机会和她近距离接触，并听过一两次她的报告。她在报告和互动交流中体现出的缜密的学术思维和不时透出的新颖思考引起了我的关注，于是想找机会采访她。2025年国家自然科学基金委员会公布了2024年度国家杰出青年入选名单，屈雪名列其中。从屈雪获得启明星计划到这次访问正好过了10年，随着她从启明星到国家杰青，这也为此次采访铺垫了更多可以交流的内容。
生长在有爱的家庭，儿时就跟着母亲“出差”见世面
屈雪生于1979年1月，老家是河南南阳。位于豫鄂陕三省交界地带的南阳出过多位历史文化名人，如张衡、张仲景、范蠡。屈雪父亲是军人，朝鲜战争停战后去过那里援建，回国后随部队去重庆勘察山洞，绘制地图，有一次在救火中遭电击灼伤，救治后身上留下瘢痕，右手手掌也因皮瓣损伤植皮以致不能完全伸展，幸而食指、拇指功能尚存。部队给他立了三等功，并安排在康复疗养院待了较长时间。在组织关心下，屈雪爸爸被安排到重庆工作，之后成婚，也因此有了这个家，并陆续有了屈雪三姐妹。没几年，思乡心切的屈爸执意携家人转业回老家南阳。屈雪妈妈是个事业型、吃得起苦的女性。她从工厂转到百货公司，从保管员慢慢做到部门主任，是孩子们的榜样。尽管生活不易，但屈家不缺爱，父母尽量为孩子遮风挡雨，营造让三姐妹健康成长的环境。因工作需要经常出差的屈妈只要合适，就会带孩子一起去“出差”。在妈妈的意识里，孩子成长阶段让她们见识外面的世界很重要。屈雪5岁时就跟着妈妈到过上海、扬州、杭州，小学二年级时去过北京。那段“游历”对屈雪姐妹的冲击震撼特别大，她们对妈妈平时一直唠叨的“经济发达地区还是江浙沪，以后要到那些地方去学习工作”这些话有了实在的认知。儿时的经历对屈雪日后的人生观、处世观都有影响。以后她独自到日本求学、到上海求职时不怵，甚至勇于面对环境改变的底气，多少得益于儿时妈妈带她“见过的世面”。
郑大化学系夯实化学根基
高考时，屈雪选择了相对把握大一些的郑州大学。郑大化学系当时在全国是有名声的，屈雪的勤奋和领悟力让她扎进了化学中。尽管后来屈雪的科研方向是生物医用材料，偏重于应用基础研究，但扎实的化学根基使她在研究中受益。譬如同样面对材料改性中的问题，学材料出身的人和学化学出身的人，由于学科背景和训练方式的差异，其思考问题的切入点和解决问题的策略往往各有侧重。最终产生的效果也各具特色。屈雪很感念郑州大学化学系给了自己一个非常完整的化学理论框架。在她看来，她求学的那个年代（1990年代后期）更侧重于单一学科的培养，现在的本科教学设计会更侧重于学科融合，如化学与材料的融合，毕竟知识面宽一些有利于本科生未来发展。屈雪很认同这种融合，但同时强调本科阶段打好基础非常重要。
由中国科学院化学所进入科研之门
说起读研，屈雪说这也多少是受到大姐的影响。长屈雪7岁的大姐当年在郑大毕业后进入国防科技大学读博士，之后留校，现在在大学的《计算机学报》任主编。4年后，屈雪得到学校的保研名额，她选择了化学科研的国家队——中国科学院化学研究所——读博，导师是王身国教授，专业是当时很热门的生物医用高分子材料。屈雪说如果用一句话来概括研究生阶段对自己的影响，那就是6年的研究生训练让她知道了什么是科学研究：“你要去创造一些东西，过程中遇到很多困难，导师不会给你明确的指导，能依靠的还是你的综合能力，解决问题的能力，另外同门之间的交流非常重要。”屈雪的韧性和心理承受能力的炼成得益于博士阶段经历的挫折和失败。也因此，屈雪会跟现在她的研究生分享自己曾经走过的路，积累的经验教训。尽管有困顿和短暂的迷茫，化学所6年的硕博培养奠定了屈雪作为职业科研人的基本能力。那些年研究所时有知名学者来讲学，各研究组每年也都会组织青年报告会。每位研究生都要上台进行 10 分钟的工作汇报，经听讲老师投票遴选后，优胜者方能登上所级青年报告会的讲台 —— 这无疑是学生向全体导师展示自我的契机。屈雪坦言，自己直至博士阶段后期才渐入佳境，得以获得站上所级报告舞台的机会。化学所给予屈雪的，是极为难得的高水平学术平台与成长机遇，正是这些力量托举着她不断向前。
博士后2年坚定了“做一些真正有实用价值工作”的信念
博士毕业后，经导师推荐，屈雪到早稻田大学实验室开始博士后研究。半年后，她成功申请到日本国家项目——日本学术振兴会（JSPS）的海外特别研究员计划（fellow，通常获批率只有5%）。屈雪当时要做的课题就是用生物大分子来做纳米管材料。这也是她第一次知道蛋白质可以变身材料。这个领域于屈雪是全新的。为了尽快进入，她围绕这一主题，尝试了很多种蛋白质自组装成为管腔结构的工作。除了做结构，博后期间她还做了功能方面的验证，因为搞清楚功能是拓展下游应用的前提。而要验证功能就需要有一定量的蛋白质纳米管材料。当时实验室虽能在电镜下观察到这种蛋白质纳米管材料的形态，但因无法突破提取技术，拿不到一丁点实物。也是因为博士期间炼就的“于无路中寻找突破点”的生存能力，屈雪另辟蹊径制备了足量的蛋白质纳米管。有了这种材料后，一些在溶液中吸附或者分离物质（病毒）的实验得以进行。两年博士后研究完成时，导师希望她留任，但屈雪觉得现有方向应用价值有限，而要做一些真正有实用价值的工作是屈雪入行以来一直有的执念，所以她考虑回国发展。
2015年屈雪的合作者美国马里兰大学佩恩教授（左一）和博士后期间的合作导师日本早稻田大学小松晃之教授（右一）应邀来华东理工大学访问
为了信念加盟刘昌胜团队
屈雪把简历投给了华东理工大学刘昌胜教授的团队。当时刘老师创办的瑞邦公司已经在生物材料市场立足，公司的主打产品骨水泥供不应求。在屈雪看来，国内大学教授里能把自己的研究成果落地并实现产业化的教授屈指可数，刘老师是其中之一。刘老师的追求和他正在做的事让屈雪心向往之，也与她“要做一些真正有实用价值工作”的追求不谋而合。而她的学术背景——中国科学院的博士，又在工作强度很大的日本学术界锻炼过，并获得了获批率很低的fellow——让刘老师认可并看好这位未及而立之年却已显示出十足后劲的青年学者。这样2009年屈雪顺利入职华东理工大学材料学院。
聚焦修复再生材料，瞄准有调控功能的生物大分子材料
入职以来，屈雪主要聚焦于修复再生材料研发。她最想做的事是，走通用何种材料（原料）、何种技术制备临床迫切需要的修复再生材料之路。为了圆这个梦，入职以来她探寻了很多可能，在走了不少弯路后终于看到了曙光。这个让屈雪兴奋的工作是她入职以后第四年（2013年）开始牵头做的项目——胶原蛋白结构调控及医学应用方向研究。我国每年仅组织修复再生需求就超1亿人次，组织再生修复无疑是重大国计民生问题。破解这个难题当时有两种思路及技术路线。一类是国外学者引领的细胞生物技术，如间充质干细胞、诱导多能干细胞（iPSC）、胚胎干细胞。通过体外培养扩增进而移植到体内，实现体内的组织修复。该路径面临伦理争议（胚胎干细胞）、免疫排斥（异体细胞）及工程化制备三大局限。另外一条路线，是以华东理工大学刘昌胜研究团队为主的中国科学家推动的“材料诱导修复再生”技术路线，即通过对植入材料进行理性设计和可控制备，构建具备组织修复再生功能的支架材料。“安全可控、易于工程转化” 是这一技术路线的特征。这个方案令人耳目一新，但方案要落地，要研发出不仅能解决生物相容性和安全问题，而且要有活性和调控功能的生物大分子材料，这可是巨大的挑战！
屈雪（一排左四）与她的研究生们
找到症结所在，锁定微尺度上复杂精细结构的调控力
应我的要求，屈雪回溯了10年来他们走过的研发之路。首先他们把目标锁定在了较为理想的组织修复再生材料——胶原蛋白上。屈雪告知，胶原蛋白是人体最重要的结构蛋白，约占所有蛋白质的30%，是构筑组织和器官的重要成分。在人体内，胶原蛋白有其独特的自组装性能，既可以从三螺旋胶原分子自组装形成结构紧密的纤维，还可以进一步依据不同的组织部位需求形成独特而复杂的结构。这种在体内逐级组装的特性，使得胶原蛋白在光学、力学、生物活性等方面发挥出强大功能。尽管科学家已经了解了胶原蛋白在人体内形成、作用的细节，但是要想在体外，在实验室复现这一过程却困难重重。因为人工制造的胶原材料的精细结构与天然组织胶原存在巨大差异，而结构直接决定性能，性能又影响功能特性。这一矛盾导致当前市场上的胶原医疗器械产品，如胶原止血海绵、止血凝胶、软骨修复凝胶等，大多局限于临床低值耗材与敷料层面。真正临床需求迫切的高端植入式器械，如人工肌腱、人工角膜、韧带等结构性组织替代品，供给稀缺。
华理团队想到过借用工业界使用的物理场加工方法（如3D打印、静电纺等），来直接实现对胶原材料特定结构的制造。后来发现工业界采用的物理场虽然可以很好地调控宏观结构，但对微米以及亚微米级的微观尺度结构的调控能力非常有限。如何将人体内生物大分子自组装的策略复现在材料之路上？困顿之际，屈雪想到了前些年她在早稻田做博士后研究，利用蛋白质材料研发蛋白质纳米管的经历。而助她启动临门一脚的是当时（2013年）在华理碰到一位来访的美国教授格雷戈里 · 佩恩（Gregory F. Payne），做多糖方向的这位教授到华理访问作了有关电场干预多糖大分子自组装行为的报告。屈雪向他提了多个问题，并探讨了利用电场调控蛋白质自组装行为，从而获得结构可控材料的可能性。
那段时间屈雪和这位美国教授有过多次交流讨论，佩恩教授也到访了屈雪所在的实验室开展合作研究。国际学者之间的交流常能相互启发、影响对方，并有可能促发某些顿悟，这也正是国际科技合作之于科学家的意义。当然核心和关键技术的突破还得靠自身对科研方向和实现路径的正确把握，并在不断试错中逐步接近事物的本源。正是基于此，屈雪课题组通过对物理场调控规律的研究，建立了场调控胶原微尺度结构的新方法，大大提高了对胶原纤维精细结构的控制能力，并在新材料中实现了特定微观尺度结构的制备和工程化制造，最终形成多种胶原类医疗器械新产品，推动了技术转化。
2025年创业团队在人工角膜临床前动物实验现场合影（屈雪为左五）
胶原蛋白医用功能膜产业化项目入选上海电视台《未来之城》科普节目
进一步，屈雪团队从理论走向实践，随着材料结构调控在生物学效应上的作用愈发显著，胶原材料类的技术转化工作也进展顺利。2022年6月，屈雪作为联合创始人，将转化基地落地苏州。创业团队依托电组装胶原功能膜技术，先后荣获2022年度全国“颠覆性技术”创新大赛总决赛优秀奖、2023年度全国医疗器械创新创业大会“最具创新奖”，建成万级药品生产管理规范（GMP）车间2000平方米，完成融资约5000 万，入选国家高新技术企业。
不跟风，走自己的路，她一直这样要求自己
胶原蛋白结构调控及医学应用方向研究称得上是屈雪入职以来的代表性表现，也是她不跟风、于无路中奋力走出一条路的科研风格的突出表现。用她自己的话说，就是“我更愿意尝试别人还没有走过的路。生物材料应用研究有一个非常突出的问题是同质化的研究过多，你会发现这种研究只需要修修补补，就能产生一篇SCI论文，但这类工作的实际意义有限”。
因为在生物材料应用基础研究、成果转化方面取得的诸多成果，入行特别是入职以来，屈雪先后在国际核心期刊刊文80余篇，参编专著4部，转让中国发明专利5项，自主研发的两种医用组织功能膜产品已进入临床转化阶段，主持多项国家杰青、优青、科技部重点研发课题以及省部级项目，入选了上海市三八红旗手。她指导的研究生获上海市优秀学位论文，她本人获2020年度校优秀教师，并作为教师代表在2024级新生开学典礼上发言。
不跟风，走自己的路，是这次对屈雪星友的访问中，她多次说过的话，也是给人留下深刻印象的话。难能可贵的是，她不仅这样说了，更一直在这样做，而且确实取得了令人信服的阶段性成果。在强调科技自立自强的今天，张扬屈雪这样不跟风，走自己的路的科学家的风范，使之成为更多中国科技人的追求，实在是一件极有意义且紧迫的事。这或许是这次的启明星采访最有意义的部分。感谢并祝福屈雪。
江世亮采写于2025年5月26日
