《大先生》第三季第十二期节目有幸邀请到了中国科学院院士、发展中国家科学院院士、化学家和毒理学家、国家纳米科学中心原主任、中国生物材料学会理事长赵宇亮先生，让我们跟随未来团成员们的脚步，一起走进赵宇亮院士的世界，聆听他的科研故事，感受他在科研道路上所经历的挑战与收获。赵宇亮的科研生涯，从对核化学的好奇探索，到开创纳米毒理学的崭新领域，每一步都留下了坚实的足迹。他始终保持着对科学的无限热爱和对未知世界的无尽好奇，其研究成果不仅填补了国内外多项科研空白，更为人类的健康与安全提供了坚实的科学保障。1985年，赵宇亮自四川大学毕业后，踏入了中国核动力研究院的大门，并被派遣至偏远的四川山区开展工作。面对工作区与家属区之间遥远的距离，以及实验室迫切的值班需求，作为新晋毕业生的赵宇亮主动肩负起了值班的艰巨任务。赵宇亮每晚都在实验室旁的一间简陋小屋内休息，四周静谧无人，唯有远处山间偶尔传来的狼嗥打破这份沉寂。当工作区铁门关闭后，他更是孤身一人。于是，赵宇亮便利用这段时间自学英语，直到1988年，一个意外的机会降临。赵宇亮接到了单位通知，要参加一场英语考试以选拔出国人员，他在考试中取得了第一名的好成绩。随后，他被单位选派到北京，参加进一步选拔。最终，凭借出色的成绩，赵宇亮获得了公派出国的机会，自此也改变了他的人生轨迹。1989年，赵宇亮踏上了前往日本原子力研究所的深造与交流之旅。他曾经问过自己的导师达到什么条件能够毕业，导师回答道：“你如果能做一件别人没做过的事情就可以毕业了。”这句话就像一盏明灯，一直指引着他前进的方向。赵宇亮深知此次机会难得，因而倍加珍惜，经常在实验室连续工作几天几夜。他的不懈努力最终结出了丰硕的科研成果，他与团队成员携手合作，共同发现了113号新元素（Nh）。
这不仅是科学界的一大突破，也是亚洲国家在元素周期表中发现的唯一元素。新元素的发现不仅具有重大的科学意义，同时也为推动核物理和核化学领域的科技进步和创新发展做出了重要贡献。
正当赵宇亮声名鹊起之时，他却做出了一个出人意料的决定：毅然回国，投身于一个尚无人问津的前沿科学研究领域——纳米生物效应与安全性。在这个全新的研究方向上，他从零开始，究竟是什么促使他做出了这样的选择？
2001年，赵宇亮回国后进入了中国科学院高能物理研究所。但是，他所开展的研究项目需要低中能加速器作为实验设备，而高能物理研究所拥有的是高能加速器。面对这一困境，赵宇亮经过深思熟虑，决定改变自己的科研领域。
恰逢此时，纳米科技逐渐崭露头角，成为世界科技前沿的一个多学科交叉的新兴领域。它展现出对材料科学、化学、物理学、生物学、医学等众多领域的强大渗透力，并在推动科学发展中发挥着越来越重要的作用，成为了发达国家竞相抢占的科技战略高地。
经过近半年的深入了解后，赵宇亮发现纳米科技领域的诸多热门研究方向，无论在国内还是国际上，均已有众多科学家在探索。而赵宇亮的脑海中一直回响着“做一件别人没做过的事情”这句话，所以他放弃了跟风“热点”研究，转而寻找尚未有人涉足的研究方向。一次偶然的机会，赵宇亮与一位德国学者交谈时，话题涉及到了转基因食品的安全性。这让他联想到纳米材料作为一种新的材料，会不会也存在安全性的问题？它进入人体后的生物学行为和安全性会怎么样？为此，赵宇亮展开了详细的调查，发现这一领域竟然是一片空白，尚未有人涉足。但他已经深刻认识到“纳米生物安全性”这个研究方向对纳米材料和纳米科技的未来，尤其是纳米技术的生物医学应用非常重要。于是，赵宇亮便向中国科学院提出组建“纳米生物安全性”实验室的想法，开启了这个无人问津的研究方向。他在高能物理研究所创建了我国第一个“纳米生物效应与安全性”重点实验室，使中国成为世界上最早开展该领域研究的三个国家之一。赵宇亮怀揣着对未知世界的无限好奇与不懈追求，在纳米安全性和纳米药物领域均做出了开创性的贡献。他不仅亲手创建了我国首个“纳米生物效应与安全性”实验室，更引领学术界开辟了一个全新的研究方向——纳米毒理学，为纳米科技的安全应用奠定了基石。然而，任何新兴领域的诞生都伴随着挑战与争议。在2003年的香山会议上，赵宇亮提出有关“纳米安全性”（纳米毒理学）的概念后，引发了众人质疑。许多专家担忧，纳米技术正方兴未艾，此时谈及纳米材料潜在的安全性问题，可能会引发社会上对纳米技术的反感。面对外界的质疑与重重压力，赵宇亮展现出了非凡的坚韧与智慧。会议结束的当晚，他便匆匆返回办公室，召集起自己的学生团队，进行了一场意义深远的部署。他决定将团队一分为二，一部分继续深入探索纳米材料的毒性研究，而另一部分则转而投身于纳米材料的医学功能研发，即纳米药物的探索。面对不解，赵宇亮表示：如果只做纳米材料的毒理学研究或者毒性研究，很容易引起学术界的质疑，进而阻碍研究的顺利推进。但是，如果能同时探索其医学功能与毒性，这样的综合研究模式更易于被学术界所接纳与理解。毕竟，要研究纳米材料在医学领域的应用，就必须先对其毒性有充分的了解。当这一逻辑关系变得清晰明了时，质疑自然也会逐渐消散。正是得益于赵宇亮的坚持与远见，中国在纳米毒理学这一前沿研究领域占据领先地位。他所创建的实验室在纳米药物与药物递送领域取得了举世瞩目的成就，成为了世界上最著名的实验室之一。在赵宇亮的带领下，其团队不仅在纳米材料的毒性研究方面取得了突破性进展，为纳米科技的安全应用奠定了坚实基础，更在纳米药物的研发上取得了多项重大成果。比如，他们提出了在活体内主动治病的纳米机器人创新设想。这种纳米机器人尺寸微小，大约在200到300纳米之间，仅相当于细胞大小的百分之一，却有着多样化的功能。它能够深入到细胞内部，利用独特的识别机制，在体内精准地找到肿瘤细胞，并将其杀死或限制其生长等等。这一开创性的设想于2018年成功实现。赵宇亮带领其科研团队，经过不懈的努力与创新，成功设计、研制并组装了第一个能够在活体内把药物递送到肿瘤部位的“纳米机器人”，迈出了可注射“纳米机器人”在活体内工作的第一步。2018年，美国《科学家》杂志将这项技术与人工智能、孤性繁殖等并列为“重大顶尖技术突破”；2019年，该技术被麻省理工学院（MIT）评为肿瘤领域的十大突破之一，并入选2019年中国科学十大进展，受到了全球一百多家媒体的报道和评论。在赵宇亮及其团队的不懈努力下，纳米机器人的改进与优化正朝着更加精准、高效、安全的方向迈进。近年来，科学研究速度的大幅提升，特别是新技术的不断涌现和跨学科合作的加强，为纳米机器人的研发与应用提供了强有力的支撑。目前，纳米机器人技术已经迈入了临床前试验阶段。赵宇亮及其团队的这一突破性成果，不仅为人类战胜癌症等顽疾提供了新的希望和路径，也为全球医学科技的进步注入了强大的动力与活力。随着研究的不断深入与技术的持续创新，相信“纳米机器人”将在未来医疗领域发挥更加重要的作用，为人类的健康与福祉做出不可估量的贡献。更多精彩内容，将在北京卫视于11月5日21:05《大先生》第三季第十二期播出。该节目是由北京市科学技术协会牵头，联合北京广播电视台，北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会，北京市教育委员会，北京市广播电视局，北京市财政局共同出品，北京科普发展与研究中心执行，北京广播电视台卫视频道中心承制的科学文化教育节目，让我们跟随赵宇亮院士的脚步，一同踏入纳米材料世界的奇妙之旅，探索其无尽奥秘，共同领略科技所蕴含的强大力量。
编辑 | 李鸿雨 校对 | 杨佳悦
校审 | 孙嘉瞳
审核 | 杜文君
来源 | 北京科协、区科协科技中心
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