一款可以根据人体血糖浓度实时响应释放药物的“智能胰岛素贴片”

医药科学家顾臻今年40岁，在他目前走过的为数不多的几个“十年”中，有两个“十年”让他记忆尤为深刻。

一是中小学时代用十年克服了“口吃”；二是近十年研发了一款可以根据人体血糖浓度实时响应释放药物的“智能胰岛素贴片”，这个密布微米级短针、一元硬币大小、信用卡薄厚、痛感有如蚊子叮咬的贴片或将取代现在的胰岛素注射针，颠覆糖尿病传统治疗手段。

虽然是两种截然不同的经历，但贯穿顾臻这两个“十年”的关键词都是“永不言弃”，他的故事，或许可以给近期的科技热词——“十年磨一剑”精神提供一种注解。

十年致力“智能胰岛素贴片”研制

作为浙江大学药学院的院长，顾臻2020年一入职就受到不少国内同行的关注。实际上，他研发的“智能胰岛素贴片”原型在2015年一经问世就曾在国际上引发较大反响，那张密布上百根微米级短针的照片入选了《科学》杂志年度十大图片，他本人则被《麻省理工科技评论》评为“全球35位35岁以下创新俊杰”之一，并在2016年获得著名的“斯隆研究奖”。

“智能胰岛素贴片”微针阵列局部特写，曾入选《科学》杂志年度十大图片

广泛的关注源于巨大的期待。世界卫生组织最近的统计数据显示，全球约有超过4.2亿的糖尿病患者，且患病率在低收入和中等收入国家上升迅速。顾臻介绍，多数糖尿病患者需要靠每天注射胰岛素进行治疗，顾臻的外婆就是其中一位，也因此，他从小就希望破解胰岛素给药的难题：“目前注射胰岛素的方式不但令人痛苦，还不能灵活响应人体的需求，用量难以精准匹配，一旦注射过量还可能让糖尿病患者血糖过低，危及生命。”他希望能够开发一种新型的胰岛素递药系统，提高糖尿病患者的生存质量。

“从我开始着手研究智能胰岛素贴片到现在，整整十年。”顾臻说。他本科、硕士毕业于南京大学化学系及高分子科学与工程系，而后在加州大学洛杉矶分校获得工学博士学位，博士后获聘于麻省理工学院化工系，师从著名科学家罗伯特·兰格教授。

谈及“智能胰岛素贴片”的设计思路，他说：“注射胰岛素的目的是帮助细胞‘吃’葡萄糖，从而促进细胞代谢、使血糖下降。在正常机体内，胰腺里专门负责分泌胰岛素的β细胞发挥了重要作用，血糖升高时，分泌胰岛素多些，血糖降低时，分泌便会抑制。而智能胰岛素贴片的设计思路，就是模拟β细胞的功能，将能响应血糖的胰岛素释放体系与可穿透皮肤的‘微针’贴片结合，帮助胰岛素在病患体内按需释放，并通过贴片这种简易使用形式提升他们的生活质量。”

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然而，从基础研究到应用落地，中间必经过漫长而曲折的道路。近十年间，这款备受期待的新型药剂研发成果在一步步“进化”。顾臻透露，“智能胰岛素贴片”的大型动物试验效果令人满意，并且正在向美国FDA（食品药品监督管理局）申请临床试验，计划今年开展人体试验。而“永不言弃”正是这项研究能够走到今天的秘诀之一。

科研上的“永不言弃”是从母亲那里继承

“永不言弃”是他从母亲那里继承的“基因”。顾臻说：“我母亲刚怀孕时，父亲便被查出白血病，当时有人劝她放弃我，或许以后日子能好过些，但她坚持留下我。她说：‘或许以后这个孩子能帮助治疗白血病。’”所以父母给他取名“臻”，寓意“达成目标”。顾臻出生不久后父亲去世，并且把遗体捐献给了当地医学院，用于医学研究，顾臻则带着父母“永不言弃”的希望，走进了医药科学领域。

“母亲当年没有放弃我，这也是一种坚持。”顾臻的科研远非一帆风顺，但每遇坎坷，他都选择像母亲一样敢于、甘于坚持，明知山有虎，偏向虎山行。他说：“我也一直鼓励学生尽可能研发新药、新剂型，因为‘新’，肯定挑战大，唯有坚持，方能顺达。”

顾臻团队在2015年首次提出“智能胰岛素贴片”的原型时，很多方面并不理想。比如实验中，20克重的糖尿病小鼠需要用约1平方厘米的贴片来提供胰岛素，因此有人质疑这种贴片实际上并不可行：用到人身上岂不是要贴满前胸后背？

但经过不断技术迭代，几年后的今天情况已经大不相同。顾臻介绍，现在只需要把一元硬币大小的贴片贴在50斤实验小猪的四肢或背腹部，就能“监测”血糖浓度，向机体递送适量的胰岛素。但这还不是终点，他说：“目前是餐前一贴，一天需要贴两三片，未来将做到几天贴一片，二三十年后，应该有很多人都能够使用上这种贴剂。”

顾臻

很多人惧怕时间的流逝，但对于顾臻来说时间仿佛是最好的伙伴，总是在提供经历的同时赋予他力量。凭借“永不言弃”的信念，他还曾在青少年时期用十年时间治愈了口吃。

他回忆：“10来岁时我突然开始口吃，但越是说不好我越要说。”在中学语文课的课前轮流演讲环节，他特意把演讲的主题定为“口吃”，“我向大家讲述我的感受，告诉老师和同学我愿意努力练习，期待他们多和我交流，课上尽可能叫我回答问题”。到了大学，他终于摆脱了口吃，现在是一名可以站在讲台上侃侃而谈的老师，做过200余场学术报告。

顾臻在“坚持”这件事上受益良多，而他母亲当年的坚持也没有落空。除了“智能胰岛素贴片”，顾臻也在不断创新抗癌给药系统。临近父亲去世40周年，顾臻团队在《科学进展》杂志上，以封面文章形式报道了团队通过体外冷冻癌细胞递送药物治疗白血病的研究成果；2018年，其团队在《自然·生物医学工程》上报道了用造血干细胞和血小板联合递送抗癌药物治疗白血病的创新研究。刚来浙大，他的团队便与浙大附属第一医院的血液科展开了积极合作。

特别值得一提的是，作为一名医药科学领域的科学家，顾臻在做基础研究创新的同时主动拉长战线，积极推进科研成果转化落地。他介绍，在北卡罗莱纳大学教堂山分校及北卡州立大学联合生物医学工程系工作时，曾领导药剂工程学科创建了“创新转化学位”，并为这个学位融合了医学院、药学院、工学院、商学院、管理学院等多个学院的课程。来到浙江大学，顾臻一直强调三件事：学科交叉，努力发展“新药学”；医药联动，围绕“临床需求”，紧密与医学院和附属医院互动；服务地方与企业，协同提升创新及转化能力，他希望通过这些举措让医药创新尽快“浮出纸面”。

顾臻告诉记者，他很喜欢其家乡南通爱国实业家张謇的话：“天之生人也，与草木无异。若遗留一二有用事业，与草木同生，即不与草木同腐朽。”他希望自己的人生也能够做一些不同的事情，“我们最好能真切地看到科学挽救生命，改善病患的生活，这是生物医药研发的初心”。

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