倘徉 上海交大樊春海院士——倘徉于学科交叉的“界面”

上海交通大学化学化工学院王宽城教授范春海今天当选为中国科学院院士。

炫耀自己的优势

1992年，范春海进入南京大学生物化学系。

“当时选择生物化学是盲目的，我根本不懂。但是我隐约觉得生物化学兼有生物和化学。这个名字很酷！”，范春海回忆道。当时有我国著名的生物制药技术研发先驱之一的百岁老人季峥教授，也有肝素、尿激酶行业创始人朱德秀等知名学者。

2000年，范春海获得南京大学生物化学和分子生物学博士学位。诺贝尔化学奖授予了导电聚合物领域的三位先驱教授，如圣巴巴拉加州大学的艾伦·黑格。

范春海偶然在《先进材料》杂志上看到黑格教授的专访。他说，获奖后，他希望做一些以前不敢做的事情，比如生物，尤其是生物传感。范春海受到极大的鼓舞，鼓起勇气向黑格教授申请博士后工作，并得到认可。

来到美丽的加州海滨城市圣巴巴拉后，范春海发现黑格其实是个物理学教授，他一直认为自己是个物理学家。一个物理学家拿了诺贝尔化学奖然后开始做生物，让范春海觉得很震惊。

许多年以后，黑格教授在国内的一次演讲中谦虚地说:我当时对生物学一无所知，连DNA分子最基础的知识都是春海教的。而在黑格实验室的博士后经历，让范春海从一个初出茅庐的年轻研究员一跃成为跨学科研究的前沿。“黑格教授给我留下的最深刻的印象是，他对这个问题有着非常广阔的视野，他特别尊重跨学科。”范春海说。

范春海在黑格实验室工作期间，曾一度感到被复杂的科研工作淹没。他找到黑格教授，问他如何在复杂多变的情况下做事。黑格教授简单地说:“很简单，只挑最重要的事情去做。”一句简单的话为范春海开辟了一条清晰的道路:“我至今还记得这句话，对我影响最大。”

科学研究的道路有多崎岖

范春海与DNA纳米技术创始人纳德里安·塞曼教授

博士后经历大大拓宽了范春海的眼界，增强了他跨学科工作的信心。当时中国正处于学科建设的初级阶段，需要大量的新鲜血液。

2004年1月，在中科院百人计划的支持下，范春海加入了sinap。

李明安先生和胡军研究员是我国纳米生物学交叉研究的早期开拓者。在他们的指导和帮助下，范春海结合自己在DNA研究方面的背景，逐渐明确了DNA纳米技术是形成研究特色的起点。DNA纳米技术利用DNA分子优异的自组装和识别能力，将其作为一种纳米材料来实现精确的纳米构建。

2006年，范春海、胡军与上海交通大学何霖院士合作，创建了一个由DNA分子组装的纳米尺度的中国地图，并在《科学通报》的中英文版上发表。

这成为“DNA折纸”这一前沿交叉领域的第二部出版作品，在国际上以中国特色的形象出现。

经过多年的积累，范春海的团队开发了一种诱导纳米尺度精确矿化的DNA自组装结构新方法，在保持DNA纳米结构精细设计的同时，显著提高了其力学性能，为仿生纳米通道的构建和分析打开了新的大门。这项工作发表在2018年《自然》杂志上，实现了中国研究人员在DNA纳米技术领域的第一次突破。

范春海并不满足于用DNA做出漂亮的纳米图案，而是一直在思考如何将纳米思维引入生物传感研究，希望通过DNA纳米技术提高生物检测的性能。

坚持我们最初的愿望，牢记我们的使命。

通过不懈的探索，他们的团队在2010年取得了突破。鉴于界面生物分子识别的复杂性挑战，范春海提出利用DNA四面体结构来调控电化学传感界面，建立了“先组装，再检测”的新框架核酸传感方法，突破了界面受限组装和识别的难题，为生命分析化学的发展做出了贡献。

当每个人都添加燃料时，火焰会升得很高。

为了推动我国DNA纳米技术的发展，范春海积极与学术同行开展国际交流，努力在国际学术界发出中国的声音。

例如，2009年以来，他与刘东生教授、王澍教授成立了一系列“DNA纳米技术国际研讨会”，吸引了包括DNA纳米技术之父希曼教授在内的一批顶尖学者。

2017年，他专程赴美参加在奥斯汀德克萨斯大学举行的第23届DNA计算与分子编程国际会议。这是该领域最重要的国际学术会议。作为中国的代表，他发表了演讲，并承担了在中国举行的第二十四届会议的任务。次年与唐波教授、刘东生教授共同主持“DNA24”，被大会执委会誉为空规模前的巨大成功。

基于研究所的科研基础和对国际跨学科趋势的了解，樊春海、胡军、黄晴等。在上海应用物理研究所的领导支持下，于2008年成立了物理生物学实验室，由樊春海担任实验室主任。

物理生物学是一门新兴的边缘交叉学科，它利用物理学新发展的新概念和先进技术，以化学为桥梁，使生物学建立在定量基础上。物理生物学实验室是我国第一个在这一交叉学科领域建立的研究单位。

物理生物学实验室的建立，为充分利用上海同步辐射源等先进物理手段，开展多学科合作开创了局面。

2018年4月，范春海正式加入上海交通大学化学化工学院，担任王宽城教授。

在学校和学院的全力支持下，范春海依托新建成的国家重大转化医学科技基础设施，建成了“框架核酸设计与纳米医学诊疗”实验室。这是一个新的起点，一段新的旅程。

范春海希望在20多年生物传感基础研究的基础上，将开发的核酸分析新方法转化应用于临床。特别是在上海交通大学分子医学研究所所长谭蔚泓院士的全力支持下，积极与仁济医院临床医生合作，尝试将生物传感器用于前列腺癌预警，探索开发低成本医学检测的可能性。他们希望有一天这些基础研究工作能够真正得到应用，为“感知生命”提供便利，为人们的健康保驾护航。