青衿奖专访 | 暨南大学李醒:在孤独中做有温度的交叉研究——用光的频率与生命对话


近期,中国激光杂志社采访了2025年度青衿奖获得者、暨南大学李醒博士。李醒博士从事光学交叉学科研究,并在博士就读期间获得了多项前沿成果。在此次访谈中,他向我们讲述了从事交叉领域研究的契机与挑战,介绍了科研选题方面的经验,并详细分享了参与青衿奖的“攻略”。希望本次访谈能够为有志从事多学科交叉研究的同学,提供可参考的经验。

李醒你好!你的研究方向是光控生物微机器人,这是一个融合光学、生物医学与机器人学的交叉领域,能否为我们解释下这个方向的核心研究内容?它与传统医疗技术相比,在精准医疗领域展现哪些独特优势?
“光控生物微机器人”这一概念听起来可能有些科幻,但它的核心原理实际上非常直观:就是利用光来操控微小的生物单元(比如细胞或细菌),使它们具备类似机器人听从指令的功能,去完成特定的任务。

图1 光控生物微机器人示意图
相较于传统医疗技术,光控生物微机器人具备很大的技术优势。传统技术如药物输送或手术,往往是全身性的,可能会影响到正常的健康组织。而光控技术则能够在微观尺度上进行精确操作,例如通过激光激活免疫细胞,让它们精确地到达病灶区域去吞噬癌细胞,或者用光操控细菌清理伤口。这种技术具有四个明显的优势:首先,它是无创的,光能够穿透组织,不需要开刀;其次,它是精准的,光可以聚焦到微米甚至纳米级别,真正做到细胞级的精细操控;第三,它是可控的,光的强度、波长等参数都可以灵活调整;最后,它具有智能化的特点,这些微型机器人具有高度的环境适应性,能够根据环境变化自主执行任务。
在精准医疗中,我们的技术可以实现真正的个性化治疗,针对特定位置、特定细胞进行精准治疗,利用自身的细胞可避免传统方法中发生的免疫排斥问题,也可避免毒性物质残留的副作用,具有更安全的治疗效果。

光控生物微机器人被认为是突破传统医疗局限的关键工具,你的研究成果,在靶向药物递送、病变细胞移除或光动力治疗等应用场景中,目前处于什么阶段?是否有可能在短期内投入应用?
目前,我们的研究仍处于从“0到1”的探索阶段。在实验室中,我们已经成功在活体斑马鱼体内进行了一些初步验证。例如,利用光热激活-光力操控的双模态操控激发,在活体斑马鱼体内快速激活静息态的巨噬细胞,并成功引导其跨组织区域精准迁移,到达目标区域清理细菌与吞噬癌细胞碎片。这些实验验证了光控技术在生物体内的应用潜力,但到真正的临床应用,可能还要一段时间,需要克服很多挑战。
我对未来五到八年内的进展持乐观态度。我个人认为,体外诊断和局部治疗领域可能会首先取得突破,例如在表皮、眼睛等光线容易到达的部位,可以利用光控技术进行早期诊疗应用。真正进入深部组织,如肝脏或大脑,需要进一步解决光的穿透深度等问题,并保证长期安全性。我们的目标是实现精准控制,解决在复杂生物环境中的可控性和多功能性问题,这也是我接下来的研究方向。

从选择光控生物微机器人这一前沿方向,到如今斩获青衿奖的荣誉,博士阶段的科研道路上,是什么支撑你深耕这一交叉领域?导师及学校的科研平台在你的研究中提供了哪些关键支持?
做交叉学科的研究有时确实让人感到“孤独”,因为光学领域的学者常常觉得生物学太复杂,而生物学领域的学者又觉得光学的深度不够。然而,正是对“光能直接与生命对话”这一想法的好奇心,支撑我走到了今天。每次在显微镜下看到光能精准控制细胞的运动,看到细胞在我的指令下执行任务时,我都会感到非常兴奋。
我的导师辛洪宝教授对我影响很深。他让我明白,研究不该只是冷冰冰的设备,而要做有生命感的研究。他说过:“细胞本身就是最精密的机器。”这句话一直启发着我。
暨南大学纳米光子学研究院为我们的研究提供了很大支持。我们拥有完备的实验室设施,能够快速搭建光学实验平台进行大量细胞的培养与实验,这对于我们的交叉学科研究非常重要。学校提供的多学科协作平台,使得我们能够在最短时间内验证假设和实验方案。

图2 暨南大学纳米光子学研究院部分实验仪器

对于同样投身于光学与生物医学交叉领域的博士研究生,在科研选题、团队协作以及成果转化意识培养方面,你有哪些经验可以分享?
首先,科研选题不应贪大。交叉领域容易涉及很多方向,最后往往什么都做不好。我们最好从一个具体的、切实可行的问题入手,从小事做起,逐步攻克整个项目。例如,我们的研究从“能否用光刺激单个免疫细胞并调控其功能”这一简单但重要的课题开始,逐步拓展到复杂的细胞功能调控。
其次,团队合作至关重要。在交叉学科的研究中,团队成员需要互相学习,理解彼此的专业知识。学院及辛老师经常组织专家来作报告,也带我们去与医学院的专家们讨论交流,让生物医学的教授来听我们讲光学原理并给出在生物应用上的指导建议,我们也去学习最新的生物医学知识。通过这种互相学习,我们不仅碰撞出很多新思路,也促进了研究的深入。
最后,保持应用意识也很重要。即使做的是基础研究,我们也要时常问自己:“这个研究能解决什么实际问题?”我们经常和医生们讨论,了解他们的需求和痛点,这有助于我们将研究成果转化为实际应用,推动科技服务于临床。

此次青衿奖答辩过程中,你的表现足够亮眼优秀。作为参赛者,你能否简要分享下参加比赛的感受,或者谈谈对青衿奖的建议。
青衿奖为我提供了一个很好的展示平台。最令我印象深刻的是评委们不仅看技术本身,更加关注技术背后的科学性和系统性——研究为什么要做?它解决了什么根本问题?证据链是否完整?这让我深刻认识到,好的研究不仅要“有趣”,更要“有意义”。
未来,我建议青衿奖可以增加一些跨学科交流环节。很多做交叉学科的同学,都面临如何向不同领域专家清晰表达自己研究的挑战。如果能多增加一些接触交流的机会,甚至跨领域的交流,将对年轻学者的成长更有帮助。

接下来你是否会围绕光控生物微机器人的某一细分方向深化研究?能否向大家透露一些近期的规划和目标?
我会继续深化这个领域的研究,当前我最感兴趣的是两个方向:一是智能集群控制,即如何控制一群细胞让它们像鸟群、鱼群一样协同工作;二是推动哺乳动物模型的应用,尤其是在小鼠模型中的验证实验。
近期,我们希望能够同时控制多个细胞机器人,完成更复杂的任务,比如多种类细胞分工协作于肿瘤微环境。长远来看,我希望我们的技术能够帮助到更多患者,即使是在一个很小的医疗场景里实现突破,我也会觉得所有的努力都值得。
采访、编辑 | 徐睿

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