走进湖南大学逸夫楼北栋一楼，映入眼帘的是由俞汝勤、姚守拙、谭蔚泓等3名院士领衔的一排排科研人员的照片，这其中既有国家杰出青年科学基金获得者，也有国家万人计划领军人才、青年长江学者等，他们都是湖南大学建设的化学生物传感与计量学国家重点实验室的核心力量。

刷卡、穿上鞋套，进入实验室的分析测试与仪器开发中心，研究人员在各类仪器前专注忙碌着。

探索和发展化学生物传感的新原理，为解决国家重大需求和科学前沿问题提供技术支撑；探索发展分子识别与探针、纳米生物学、化学生物传感、生化分析仪器、化学计量学等方向的新方法，解决复杂生命体系化学信息获取与重大疾病诊治的关键科学与共性技术问题……

在省政协委员、湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室副主任周一歌看来，他们实验室的科研理念就是针对国家重大需求，破解生命密码，面向人类健康来解决实际问题。

位于湖南大学的化学生物传感与计量学国家重点实验室。

专注分子精准测量

人在说话时会牵动多块肌肉，肌肉的带动则需要燃烧体内的葡萄糖、脂肪等完成能量的供应，这个能量释放供应过程就是分子之间的结合分解再驱动。可以说，生命活动的本质是由化学反应和分子机制构成的。

未来的医学发展将走向何处？湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任谭蔚泓曾这样说，未来的医学与健康研究工作将从器官、组织与细胞层面的诊疗逐步走向分子层面，可以从分子的角度探索疾病发生、发展的过程和机理，创造分子工具，精准治疗疾病。

比如，通过超声的手段，医护人员可以从肝脏外形的变化来判断肝硬化，但实际上，在肝脏形态发生变化之前，它的分子层面已有所改变。“在分子层面找出病变，如此就有分子诊断和分子靶向治疗，就如同中医治未病一般。”湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室副主任羊小海解释。

“实验室的‘高精尖’正是体现在专注于以分子精准测量为主题，围绕谭蔚泓院士开展的‘核酸适体’这个分子工具研究，寻求重大疾病的精准识别、分子诊断和靶向治疗。”周一歌介绍，就像是人脸识别，在茫茫“细胞海洋”中，不同的核酸适体只能“锁定”特定的肿瘤细胞，这样就能做到癌症的精准识别。

“此项技术在国际上是处于第一方阵水平。”羊小海说，正是有了谭蔚泓、张晓兵、潘安练、王双印等一批思维敏锐且处在前沿科研领域、具有国内外认知经历的科研领头人，实验室才能不断创新发展。

自2003年以来，化学生物传感与计量学国家重点实验室获国家自然科学奖二等奖5项、国家科技进步奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖2项等多项荣誉，可谓硕果累累。

在化学生物传感与计量学国家重点实验室分析测试与仪器开发中心，研究人员正在观察肿瘤细胞成像。

从精准识别到治疗探索

“生物体内的生化信息，即各种分子含量情况，它对于了解各种生命现象的本质和进行早期疾病诊断以及肿瘤手术导航非常重要。因此，如何高效地获取这些信息，一直是分析化学领域的研究热点和难点。”作为实验室的成员，省政协委员、湖南大学化学化工学院教授、博士生导师宋国胜介绍。

可以说，分子成像工具在肿瘤等重大疾病的诊疗中拥有广阔的应用前景。分子探针的荧光成像技术由于响应速度快、对样本伤害小、可实时动态监测等优点，已经成为研究细胞和活体水平生化信息的强有力工具。

关于荧光探针的设计、合成及应用则是实验室又一个重要的研究方向。湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室副主任张晓兵深耕此领域研究多年，2021年，他在“荧光探针性能调控与生物成像应用”方面的研究成果，获2020年度国家自然科学奖二等奖。

在一台价值930多万元的小动物核磁成像仪前，湖南大学化学化工学院博士后岳仁叶正在进行实验。“这是针对动物活体，进行‘核磁探针的精准生物成像’方向的实验，即将探针注入深度麻醉的小鼠中，观测探针对肿瘤的靶向作用，这些实验内容为未来临床转化积累了相关基础数据和经验。”岳仁叶介绍。

“通过这些研究，实现了对复杂生物体系中生化信息的高特异性获取，并在清醒、自由活动的动物体内实现了光学成像。”宋国胜介绍，这些技术的进步将为肿瘤或心血管疾病的精准诊断提供强有力的成像工具。

利用小动物核磁成像仪，研究人员进行“核磁探针的精准生物成像”方向的实验。

多项科研成果实现应用

“如今在实验室里80后是绝对的主角，近半数的科研人员都处在‘40+’的年龄阶段。”羊小海说，这个年轻的团队是实验室的活力所在。

近年来，化学生物传感与计量学国家重点实验室顺应国家发展方针，针对一系列“卡脖子”问题，从注重基础研究转变为逐步推进科研成果项目产业化落地，服务社会发展。

周一歌介绍，以核酸适体为代表的功能核酸探针研究成果引起市场的高度关注。比如，谭蔚泓院士团队将功能核酸探针应用至无创产前诊断领域，对母亲血液中的有核红细胞进行基因测序，来甄别胎儿是否有遗传病。

“以前需要通过羊水穿刺等医疗手段检查胎儿脐带细胞来做的基因测序，未来有望通过孕妇外周血来检查。”周一歌说，该项目正在积极推进产业化进程。

在2020年初新冠疫情爆发期间，谭蔚泓院士团队成员自主参与新型冠状病毒检测试剂盒的研发和新型冠状病毒相关蛋白机制的研究，在不到一个月的时间里就研发出快速检测产品，并且得到国家药监局应急批准。

针对我国长期存在抗生素使用不合理的情况，何凤姣团队研发的全自动血培养仪可以强化病原学的检测，提供及时、准确的检验报告，实现高效对症下药。该项目相关技术系国内外首次提出并应用实施，具有自主知识产权，居于国际领先地位。

“接下来，实验室将继续利用深度学科交叉，来推进以分子精准测量为主题的研究，并展开相关仪器与装备的开发。”周一歌说，实验室的最终目标，是用科技守护人民群众的生命健康。

文 | 政协融媒记者 肖君臻  图 | 政协融媒记者 付栎