【对话/观察者网心智观察所】

脊髓损伤，这一曾令医学界束手无策的难题，正因一位科学家的突破性研究迎来曙光。同济大学教授朱融融博士，带领团队研发出全球首个可注射神经系统生物材料修复支架。这一技术为全球数百万的患者点燃了希望。

朱融融博士当选观察者网2024“年度科创人物·年度领航者”。日前，心智观察所走进这位“破壁者”的科研世界，聆听她如何用生物材料书写生命的韧性。

心智观察所：首先祝贺朱教授当选本次观察者网的年度科创人物，您从事纳米生物医药领域研究多年，我们也了解到您实验室在脊髓损伤修复方面的突破，可不可以请您先从技术层面简单介绍一下“可注射神经系统生物材料修复支架”？

朱融融：这款生物材料，能够通过促进神经再生，诱导轴突方向性生长重塑神经环路等作用效果，加速脊髓损伤修复进程，其实是打造了一个神经中继站。讲得通俗一点，如果脊髓断掉，神经网络就不存在了，大脑发出的电信号也就传不过去。因此，我们研发出了一种新的生物材料，让中间断开的神经连接起来，并促进神经元重新继续生长，形成一个新的神经网络，脑部的信号就能通过这个中间桥，传递给下游的肌肉和感觉效应器转化为运动信号，下游的肌肉和感觉效应器的电信号也能够回传给脑部。由此，这个人造的“支架”就具备了原生神经器官的功能。

心智观察所：最初是什么样的契机，让您决定投身于这样一个很有意义的领域呢？

朱融融：一个很偶然的机会，我参加了2016年程黎明老师的重点研发计划。该计划主要任务就是攻克脊髓损伤修复难题。我其实最早是做生物材料的，在2016年之前我基本都只是做生物材料的各种设计，更多的是用于抗肿瘤方面，涉及再生的并不多。

从2016年开始介入到脊髓损伤以后，我发现神经科学对我来说更有趣一点，然后就差不多把全部的精力转入到利用生物材料来促进脊髓损伤的再生修复工作中。

这类工作包含了材料的设计、对脊髓损伤本身病理微环境的解析等等。如果我们要设计一个好的材料，并不是说单纯地把这个材料放进脊髓里就行，而是要根据病理微环境的调控需求对材料进行重新优化和设计，这样材料不仅能够调控微环境，而且能够让内源的神经干细胞进行一个有效的分化，这有点像一个学科交叉的过程。

心智观察所：听起来这项技术非常困难并且很复杂，您的团队研发的层状双氢氧化物在动物实验中也已经显示出了显著的疗效，能不能分享一下您在研究过程中某些难忘的瞬间？

朱融融：难忘的瞬间不止一个。第一个是在啮齿类小动物上。我们本来是通过深度学习筛出来的这个材料，在拿这个材料尝试的时候，对它也没有抱那么大的期待，因为很多材料在体外有效，到体内不一定有效。

我们先在啮齿类动物上去试，然后发现这个材料对啮齿类动物的后肢翻掌动作以及整个步态都有一个非常显效的提高，我觉得那个瞬间非常难忘，因为这证明了我们的研发材料对于啮齿类动物是有用的。后来我们也得到了很多认可，拿到了一些资助。有了资助以后，我们就想到恒河猴上试一试。

当时正好是2021年，过程比较困难，因为在恒河猴上面的实验比较难做。一开始我们没有抱太大的希望，因为我们知道很多在啮齿类动物上有效的材料，到了非人灵长类动物身上不一定还有效。

在啮齿类动物上，我们4个星期就能看到材料能帮助小鼠恢复小幅的步态，结果在非人灵长类动物身上，3个月前都没有看到步态的恢复，我们本来几乎都要放弃了。到了第四个月的时候，帮助我们养动物的科研机构打来电话，说当时实验的恒河猴开始能够行走了，有的走得还很好。这对于我们团队来说，真的是一个非常振奋的时刻，因为这个材料在非人灵长类的恒河猴上有效，那有可能以后推到临床上也是有效的。

心智观察所：这款材料针对的是脊髓损伤的患者，目前临床上是如何治疗的？

朱融融：在科研过程中，我们会接触很多疾病，脊髓损伤是我们和临床合作的第一个方向。我们国家每年有8-10万人左右新增的患脊髓损伤疾病，整个患者的人数有300多万人，其中只有20%不到的患者并不是发生了真正的皮质脊髓束的断裂，可能只是一定的水肿压迫，将水肿通过大剂量的激素冲击，这部分患者是可以获益的。但是还有82.5%左右的患者，也就是大部分的患者发生了脊髓的实质损伤，这一部分患者目前临床上还没有任何有效的药物和治疗方法，那我们在做的就是用这个中间桥的方式。

脊髓损伤的常见原因是车祸、高空坠落等意外，传统治疗需要做清创，清创的过程就会涉及到椎板的清除，因为有些患者的椎板已经破损，而目前临床上没有这种相关的材料进行修复。其实脊髓损伤的相关材料不仅要求有生物相容性，还需要能诱导神经干细胞向成熟的神经元去分化。因为神经是一个放电的细胞，材料需要有一定的诱导功能。那这部分的材料的筛选其实也不是那么容易的，有一定的技术瓶颈。

目前我们用生物材料在恒河猴上做的是急性模型，慢性模型的处理还在探索。初步测试可能会选急性期病人，因为慢性期病人疤痕组织高度聚集。我们也在探索如何通过小分子或其他因子，让疤痕内的细胞转归，再结合酶解等方法疏松疤痕，借助生物材料进行治疗。

心智观察所：您希望自己的研究能为脊髓损伤的家庭和患者带来什么样的改变？

朱融融：临床病人和家庭都非常痛苦。因为脊椎损伤的患者存活时间挺长的，但是生活质量太糟糕了。他们的手是没有握力的，胸、腰椎以下包括手部的神经，因为脊髓损伤以它会有瘢痕的扩增，瘢痕组织生成以后会对残留的神经元，进一步的会诱导神经元的凋亡。像刚刚讲的这80%的患者很多都是全瘫跟半瘫。患者的诉求是最起码能够自己坐起来，或者自己下床，哪怕自己给自己刷个牙，这在治疗之前都是做不到的，非常困难。

看到病人的生活情况，我心里非常难受。如果我们的材料有效，能推动临床应用，如果能够让病人们重新站起来，我会觉得非常有成就感。