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“各位专家,下午好。我是繁缕前沿交叉项目的申报负责人陆时羡。”
“根据繁缕1号的研制成果,在反复总结和复盘的帮助下,省部共建植物病理和遗传育种国家重点实验室经过集体研究论证,决定先行启动第一期项目立项计划。”
“接下来,我将就‘超敏生物传感器与智能沉默弹头系统的构建与协同应用’项目,向各位进行汇报。”他的声音清朗沉稳,透过麦克风传遍会场,瞬间吸引了所有专家的目光。
他没有急于展示提前准备好的PPT,而是首先抛出了一个核心问题。
“当前生命科学研究的瓶颈之一,在于我们对微观生命活动的‘感知’与‘干预’效率低下。无法实时、精准地‘看见’特定生物分子的动态变化,就无法进行有效的、可控的调控。我们的项目,旨在同时解决这两个难题。”
会议室的灯光暗下,激光笔的红点落在墙壁的巨幅屏幕上。
“首先,是‘超敏生物传感器’部分。”陆时羡切换幻灯片,屏幕上呈现出一种结构精巧的纳米器件三维模型。
“我们摒弃了传统的酶标或荧光标记法,创新性地利用经过定向进化改造的核酸适体(Aptamer)作为识别元件,其亲和力与特异性提升了两个数量级。更重要的是,我们将其与石墨烯场效应晶体管(GFET)耦合。”
他深入浅出地解释道:“当目标分子,比如某种特定的疾病标志蛋白,与核酸适体结合时,会引起石墨烯材料表面电荷分布的微小变化。这种变化会被高灵敏度的晶体管瞬间捕获并放大,转化为可检测的电信号。它的灵敏度极高,理论上可达飞摩尔(fM)级别,甚至能够监测单个分子的结合事件,且响应时间在毫秒级,实现了真正的实时、无标记检测。”
“超敏传感器的原理的核心是植物免疫记忆模拟系统。"陆时羡展示出初步设计构想图,露出其中的仿生维管束结构:"当病毒靠近时,类抗体蛋白会像稻叶遇虫般卷曲发电——灵敏度是PCR技术的1000倍,它的成本只有试纸的十分之一......"
台下已有专家微微前倾身体,露出十分感兴趣的神色。
根据陆时羡提交的资料显示,研究这个超敏生物传感器的理论基础已经非常成熟了。
那么,这已经算是一个十分具有前景的研究领域了,而且研究方向很明确。
无标记、实时、超高灵敏度,这几点结合在一起,意味着这款传感器一旦成功,将在病原体早期诊断、药物筛选、甚至基础科研的实时观测领域带来革命性变化。
“然而,仅仅‘感知’是不够的。”此时的陆时羡话锋一转,画面随之切换到一个更为复杂的纳米结构——“智能沉默弹头”。
“当我们锁定了目标,就需要能够精准‘干预’的工具。传统的RNA干扰技术存在脱靶效应严重、递送效率低、无法时空特异性激活等问题。我们的‘智能沉默弹头’,核心是一种经过多重设计的‘智能’RNA分子复合体。”
陆时羡开始详细阐述其理念中的巧妙之处:“其一,我们引入了DNA逻辑门电路概念,使其具备布尔运算能力。只有当两种或以上特定的疾病微环境信号(如过表达的某些microRNA或特定pH值)同时存在时,弹头的‘保险’才会解除,开始组装有效的siRNA(小干扰RNA)。这将极大程度避免了误伤健康细胞。”
“其二,我们将构建一个高效的靶向递送系统,利用改造后的病毒样颗粒(VLP)作为载体,将其精准送达目标细胞群。”
“最关键的是第三点,”陆时羡加重了语气,“这个弹头系统会和我们的超敏传感器实现了数据联通。传感器实时监测到的目标分子浓度变化,可以作为反馈信号,输入并调控弹头的激活阈值和释放动力学!这意味着,我们将构建一个集合‘感知-判断-干预’于一体的闭环系统......”
汇报进入尾声。
智能沉默弹头的应用演示则更为震撼。
纳米弹头在显微镜头下自动寻找目的地,精准绑定病毒RNA后自我降解为肥料。
“这叫靶向施肥。”陆时羡笑着调侃道:“这会让病毒死得很有营养。”
此言一出,会场响起一阵轻微的骚动。
有专家忍不住低声与身旁的人交流。
将检测与治疗两大模块如此紧密地动态联动,这已不再是简单的工具创新,而是迈向“智能医疗”和“精准动态调控”的关键一步!
灯光重新亮起,陆时羡的汇报在这里结束。
与此而来的是,两个交叉学科的尖端项目及其蕴含的巨大潜力,烙印在了每一位评估专家的心中。
此时的他平静地站在台上,等待各位专家的提问。
而台下则是一阵沉默。
很多专家的心中都被这两个项目的计划构想所惊艳到了。
有不少人都是第一次见到陆时羡。
但此刻他们心里都不约而同浮现出一句话:盛名之下无虚士。
如此缜密的理论过程,真的很难让人找出漏洞。
结果也理应如此。
要知道,这份项目设计书是经过七位院士,不对,加上陆时羡之后是八位院士一起审慎修订出来的。
如果在理论部分就被人挑出来了问题,那就问题大了。
沉默片刻,终于有人开口了。
说话的是一位生态安全专家:"这些纳米材料进入土壤后,会不会形成新的内源性污染?"
这个问题之前已经经过了很多次讨论,陆时羡不假思索地回道:“众所周知,理论上任何外来物都有可能带来污染,不可能对农作物完全没有影响。但根据测算的残留量几乎为0.0001μg/kg,这个污染低于国家标准600倍"。
这个回答不出意料地得到了认可。
“等等。”一位老院士接着发现了盲点:"我想请问你,该怎么解决RNA沉默的脱靶问题?"