中山大学谢曦：研发了多种可穿戴人体健康传感器和生物科研传感器

在医院抽血测过血糖、激素吗？觉得扎针太疼或过程繁琐？

中山大学青年学者谢曦，一直在尝试改进这些医学诊疗技术，近年来他边学边做，研发了多种可穿戴人体健康传感器和生物科研传感器。去年，因“将光电传感技术与生物医学交叉融合，为生物研究和医学诊疗提供前沿工具”，谢曦入选《麻省理工评论》“35岁以下科技创新35人”中国榜单。

谢曦从美国斯坦福大学博士毕业后，在麻省理工学院做博士后研究，但耀眼的简历并没有让他停步不前。最近，他决定进行一场更加艰难的跋涉：做好奋战10年的准备，和植入式动态血糖传感器“死磕”。这不单是为了解决血糖等健康指标无法实时监测的问题，谢曦也希望打破我国在生物医学传感学科领域成果稀缺的现状。

2016年，谢曦成为中山大学生物电子学科带头人。生物医学电子学科属于新兴交叉学科，聚焦于应用电子信息技术揭示生命现象本质，解决生物、医学等基础研究中机理机制、重大疾病等关键难题。

科学家在困难里冲锋陷阵，普通人就有改善生活的希望。在开启新的跋涉之前，谢曦成功研发了一种可用于药物筛选的科研仪器——体外细胞微纳芯片。科学家在筛选药物的过程中，经常需要向每一个实验细胞注射药物，并精准地监测效果，而体外细胞微纳芯片则是给药和监测其药物反应的工具。

这是一种十分精密的生物电子传感器。为了把药物高效地送达细胞，并精准地监测效果，每个细胞都需要插入数十个纳米“针头”，这些“针头”安装在直径为几百纳米的电极上，密密麻麻的电极则安装在直径1平方厘米的微加工芯片上，小小的芯片形成一个纳米针头阵列。

谢曦做的这种“袖珍针板”是一种救命的科学仪器，能助力科学家进行癌症等疾病的药物筛选。但在研发科研工具的同时，他还发觉，一些实际医疗场景中，需要能够用于人体的电子传感器，实时传输病人的健康情况，“我希望开发一种临床应用型技术，解决一些病人的需求”。

比如有些病人需要实时监测心脏、血压等情况，他就利用柔性电子材料制作成可穿戴传感器，贴附于人体皮肤外，更便捷且连续地监测心电、脉搏、血压等生理指标。

然而研究越深入，和临床结合越紧密，谢曦需要解决的问题越棘手。在病人住院时，往往还需要监测血糖、激素、代谢物等情况；而对于一些服药病人，有时还需要精确掌握体内药物的浓度变化从而进行动态调整，部分需求目前只能靠一次次抽血来实现，无法实时监测。能否研发一类微介入人体的传感器，实时传回这些生理指标？

微介入式传感器原理模型，这种传感器可持续监测体内疾病信息

在植入式人体传感器中，他选择从微创式动态血糖传感器入手。谢曦介绍，动态血糖监测仪在临床中需求广泛，它能够长时间插入皮下监测病人的血糖，不仅能连续反映血糖变化，还可以免除糖尿病人频繁指尖采血的痛苦，“比如二型糖尿病患者，可以根据动态血糖变化调整相应的胰岛素用量”。国外的相关技术在不断迭代，但由于缺少技术突破，目前这种医疗传感器还没有实现国产化。因此他决定投入这一领域，对动态血糖检测仪进行攻坚。

虽然，谢曦此前所做的纳米针头阵列和植入式传感器有相通之处，但从“体外”到“体内”是一个质的跨越。他说：“通常植入式的医疗仪器从研究到最终进入临床，周期至少需要10年，我准备花很长时间来‘啃’这个项目。虽然基础功能已经在实验室里实现，但传感准确性要达到临床的严格标准，还有很长的路要走。”

“迈出这一步很不容易，学生有毕业的要求，科研有经费的压力……”他知道做这种长线项目会很“难熬”。然而最难的还不是科研“性价比”的压力，而是交叉学科知识的积累和贯通。

事实上，随着前沿科技的发展，靠单一学科就能解决的问题越来越少，需要交叉学科解决的问题越来越多。谢曦面临的困难，不少学者也深有体会。

为了突破这个医疗技术难题，谢曦的办法很朴素：一边当老师，一边当学生。

“我们团队的特点是有求知欲、虚心、高度交叉。”谢曦介绍，微介入式传感器是一项多学科交叉的研究，囊括电子、材料、人工智能算法、生物、医学、化学等，而且学科跨度很大，“比如学电子的学生和学生物的学生其实很难想到一块去”。作为一个交叉学科项目的博士生导师，谢曦所面临的要求就更高了，“最起码核心点自己都得懂”。

“我经常和不同专业的同学请教，带着我的学生去看其他生物学生做实验。教授都太忙了，所以我经常先和他们的学生请教入门技术。实践起来才知道，生物实验的操作和理论完全不是一回事，深奥程度更是不可测量。”

“临床医学和生物又不一样，在临床上，我就把自己当实习生。现在甚至考虑读一个临床医学的在职学位。”

“我也经常和自己的学生讨论问题，每个研究生和博士生都各有特长，向学生请教是很正常的事情。”谢曦的办公室让给了一些临时还没有分到座位的同学，他自己则和学生们坐在一起。

对于研究交叉学科来说，教学相长的心态或许是必备条件。

按照谢曦的计划，单是一个微介入式动态血糖传感器就要“啃”10年甚至更久，他还希望攻克微介入式动态激素传感器等精密仪器。如此算来，他大概要当一辈子“学生”。但他完全不认为这丢了当教授的面子，反而抱着一种特别感恩的心态：“有人愿意教我，我已经谢天谢地了！”

在谢曦看来，做科研，一方面是基于求知欲，希望学习更多知识，探索自然奥秘。另一方面，是结合国家和社会发展需求，尽自己的一份力。在求知欲和社会需要面前，虚心学习、交叉运用，是自己的“本分”。