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广州医学领军人才张智勇:再生医学的极客

来源:广东科技报  2019-08-19 14:07:48



张智勇 研究员、博士生导师,广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心并担任中心主任、组织工程国家工程中心华南分中心主任、广州高校组织修复再生创新创业重点示范基地负责人、呼吸疾病国家重点实验室组织工程与再生医学平台负责人、广东省高校生物医学工程技术中心学科带头人,曾入选上海高校“东方学者”特聘教授岗位计划、上海市“启明星”计划、江苏省“双创计划”人才、广州市医学领军人才等多项国家级、省、市级人才计划……

一系列的荣誉头衔,很难让人相信,张智勇是1981年出生的“80后”,而事实上,他的“传奇”早在上海交通大学就已经开始,早在31岁就已经破格晋升为上海交通大学的正高职称、博士生导师,那也是当时上海交大最年轻正高、博导之一,年纪轻轻就已经主持和参与国家重点研究计划、863计划重大专项、国家自然科学基金等科研课题10余项;个人荣获教育部自然科学一等奖、中华医学科技奖二等奖等13项国际、国内学术奖项。在上海工作了5年后,2017年他被广州挖入“囊中”,成为广州市医学领军人才,并任职于广医三院。

新中国成立70周年,新时代呼唤新作为,呼唤所有中国人弘扬爱国奋斗精神,努力建功立业。在医院发展中,许多医护人员服务医院建设发展中承担着重要角色,立足本岗,兢兢业业,努力进行着爱国奋斗精神的生动实践,广州医科大学的张智勇就是其中的佼佼者之一。

极客梦想:顶天的技术研究和立地的临床转化

与张智勇初次见面,其笑容可掬,他爱玩朋友圈,他的“每日一思”朋友圈图文分享,既有阅读后评论分享,也有对技术发展的思考,让人印象深刻。

这个富有激情的“80后”,只要谈及再生医学技术,便滔滔不绝。他非常推崇以马斯克为代表的硅谷科技极客,也一直致力于成为“再生医学技术的极客”,他热衷这项看似颇具科幻色彩的科学技术,实际上却是因为一个十分接地气的朴实愿景:让再生医学成为临床常规治疗手段!

在张智勇内心,“人”很重要。顶天的医学技术研究,还要立地地运用于临床,才能够发挥最大的价值。因此,他一方面探索干细胞、生物材料在骨科、整形外科、皮肤科中组织修复再生技术,另外一方面与各个领域重点实验室互动,与临床积极互动,努力打破传统医学研究的分隔,促进临床转化研究,这意味着,他期待的再生医学不是关起门来做实验,而必须打开贴近临床患者的需求,实现实验室与临床的双向转化。

皮肤再生:再生医学临床运用“小试牛刀”

人体本身有再生能力。刚刚出生的新生儿如果手指掉了一小节,基本可以重新长出来的,但超过一定年龄就不行了。皮肤、骨头也有一定的再生能力,但有极限。所以张智勇带领他的团队想用生物学和工程学的技术,利用生物材料、干细胞等,去克服较大的、无法再生的组织缺损。目前,他们的主攻方向是皮肤、骨头、气道等软硬组织的修复再生。

2018年,骨科一位70岁老人的褥疮之痛牵动了张智勇的心。褥疮、压疮在国内十分普遍,不仅患者痛苦,医护人员和家人的照料负担也很沉重,且现有治疗方式效果缓慢,容易复发。

因此, 张智勇带领团队,决定从易到难,先从皮肤再生入手,研发了一套基于自体复合生长因子浓缩萃取(ARF)的自体再生医学技术治疗难愈性创面。这位70岁的老人因行动不便长期卧床,长了褥疮,屁股上的皮肤一直溃烂,张智勇团队从老人体内抽出四五十毫升血液,提取浓缩能促进组织修复、再生的再生因子,做成特殊敷料,涂到溃烂处,仅用3天就让溃烂的皮肤神奇地长好了。

“以前一晚上好几次帮老人翻身,病人很痛苦,我们也很痛苦,现在我们都能睡个整觉了。”一名受访的护工说。可见,ARF技术给人们生活带来了实在的好处。

有一位30多岁的男士,因意外造成脚背大块皮肤缺损,四条肌腱明显外露,经植皮、VSD负压引流治疗效果不明显。经过张智勇团队的ARF技术治疗6次之后伤口已基本愈合。 该技术目前已开展临床应用,成功治疗数十例,均取得良好的治疗效果。

骨头再生:解决耗时耗财难题的大胆革新

与皮肤再生相比,骨头再生难度大不一样,但是却有很大的运用前景。张智勇团队计划未来几年内将再生医学技术推进到骨再生临床研究阶段,终极目标是研发出普通人用得起的再生医学技术。

骨再生可以用于身体任何部位的骨头,但该技术有两个致命缺陷,“一是贵,二是耗费时间长”。那怎么解决这两个问题呢?解决“贵”的问题,张智勇受偶像马斯克造火箭时关键技术都自己研发的启发,想到了降低成本的方法。骨组织再生医学技术的成本主要来自细胞培养液、生产工艺、人工和生产环境,张智勇首先自己研发培养液,成本降低了三分之二。此外,将人工操作的生产工艺改进为规模化、标准化、自动化的生产工艺,又降低了成本。

解决“耗时长” 的问题。张智勇团队一直致力于该技术的升级与优化,他们不用病人自己的干细胞,而用同种异体来源的干细胞,并研发了一种新型的工程化组织的构建技术,不必等在体外培养好后再植入,节省了病人宝贵的时间。

除了聚焦于骨头和皮肤两个“主攻”方向外,该中心还积极“助攻”其他领域的修复再生,如气道、子宫壁、牙槽等等……张智勇希望把该中心做成一个再生医学技术支持平台,为不同的科室和医生提供支持,“将再生技术运用于不同临床应用场景,解决不同医院不同科室的临床问题,让医学进入一个再生的新阶段。”

张智勇相信,现代医学发展的下一个新纪元是再生医学,“以前哪里坏了是切掉,现在放假体替代,未来是再生!”

关注瓶颈:干细胞治疗产业及其大规模临床推广之难

2019春节过后,张智勇与浙江大学-爱丁堡大学联合学院院长欧阳宏伟教授受国际著名SCI期刊《Biomaterials》(影响因子=8.8)邀请,作为共同通讯作者联合发表题为“Strategies for MSC expansion and MSC-based microtissue for bone regeneration”的特邀综述论文。

在这篇综述论文探讨了间充质干细胞(MSC)临床应用前景,系统回顾总结了目前MSC体外扩增所使用的各种培养方法、生物反应器技术、生物材料平台以及基于微组织的扩增策略等方面的技术发展趋势,并结合课题组自身的科研工作积累,为即将到来的干细胞治疗产业及其大规模临床推广关键瓶颈问题解决(干细胞的规模化、自动化扩增)提供了新的见解与思考。而该综述论文在发表短短几个月后,就已获得了领域内较大的关注,收到美国等国家的学者的科研合作请求及美国高校、高中生暑期科研实习的请求。

事实上,张智勇团队一直专注于干细胞的规模化、自动化扩增技术,在干细胞/微组织一体化、规模化、自动化扩增体系方面积累了大量工作。他们发现微载体技术可以大幅度提高干细胞的活性和扩增效率(BioResearch Open Access 2013),且进一步创新研发出生物可降解的生物仿生型微载体,在生化组份、表面拓扑及三维空间结构等方面更精确模拟体内微环境,更适合干细胞粘附、扩增与分化(J of Mat Chem 2016)。基于该仿生微载体,课题组还建立一体化、规模化、自动化组织构建策略,简化制备步骤、消除人为影响、降低成本,有利再生医学技术的临床推广。此外,系统对比研发还发现微组织更有利于养分交换与血管化,比现有块状工程化组织,取得更好修复效果,相关工作已发表了系列论文,申请多个专利。

管理创新:四点健全研究中心建设及发展思想

在张智勇心中,团队比个人更为重要。2017年,怀揣着“为自己、家人和社会做最好的再生医学产品”的梦想,张智勇从上海来到广州,在广州医科大学附属第三医院创建广州医科大学再生医学和3D打印技术研究中心,组建自己的团队。

他们共同制定了广州医科大学再生医学与3D打印技术转化研究中心采用“1-2-3-4”研究中心建设及发展思想:

一是中心将坚持以组织修复再生为一个主攻方向,坚持“以价值验证为导向,学术理论价值与临床实践价值并重”的一个转化研究总体思想;

二是聚焦于两个研究领域(干细胞/再生医学+生物材料/3D打印两个研究领域)、以两种产出模式(高水平学术论文+高价值治疗技术)推动学校及医院的临床学科和学术学科建设;

三是采取三位一体的中心结构设计(科研实验室+干细胞临床转化平台+3D打印临床服务中心):加速实验室技术的快速临床转化;

四是建立四个促进临床转化的新型科研管理机制——科研质量管理机制(提高科研数据的可靠性、稳定性、可追溯性等)、新型团队建设及管理机制(合伙人制度管理制)、B2B的交流模式与课题管理机制、高效的团队及项目管理工具。

在团队文化方面,他在团队里面大力推广硅谷的科技极客精神,认为现在中国科技创新和产业升级急需三种精神(科学精神、极客精神、工匠精神),而临床转化研究科学家就应该充分发挥“极客精神”把上游的基础科研科学家(“科学精神”)发现的最新人类知识加工转化为临床治疗技术和产品,然后交给下游的“工匠精神”规模化和精细化生产放大,最终治病救人、造福人类社会。

团队管理方面,他大胆打破“大锅饭”管理格局,借鉴引入了很多国际知名高科技公司的管理机制,如谷歌的关键成果法(OKR)和360环评管理机制,通过项目会议时时跟进项目,日常通过PDCA循环对项目进行全面质量管理,通过建立科学绩效管理体系,优化人力资源管理,提升核心竞争力。努力去探索建立新型科研团队项目和绩效管理机制,打破“大锅饭”分配格局,调动团队积极性,提升精细化管理水平。

在闲暇之时,张智勇喜欢通过阅读与思考,学习研究从中融会贯通管理之道,而这也是他和他的团队在再生医学领域不断取得突破的关键原因之一。

在张智勇的身上,我们看到了新一代科学家在科研道路上的激情与坚定,在再生医学领域的学术研究、再生医学临床新治疗技术的研发和临床试验、以及学科的发展的不懈努力和激情奋斗。

主办单位:广州市人才工作领导小组办公室
运营维护:北京众智信联科技有限公司

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