创新创业·筑梦泉城丨韩琳：多学科交叉，助力肿瘤早期辅助筛查

记者王颖颖牟静萍

人物简介 ：韩琳，山东大学教授，普林斯顿大学电子工程系博士，耶鲁大学生物医学工程副研究员，具有坚实的微电子、生物医学工程交叉学科研究基础和丰富的微纳生化传感芯片研发经验。参赛项目“多种肿瘤标志物低成本高通量快速检测芯片和设备产业化”获得第四届创新创业大赛生物医药与医疗康养领域决赛一等奖。

“物理给了我分析问题的思路和方法，微电子给了我解决问题的工具，生命科学和临床医学让我发现了有意义的应用需求。正是这些经历让我逐渐对交叉学科产生浓厚兴趣。”这一席话从韩琳口中说出来云淡风轻，却也流露出她对科研的坚定，以及一步步走来为科研工作打下的坚实基础。

从2017年到2021年，她与团队将微电子技术、纳米材料技术、光电技术和生物医学技术融合到一起，开发出高灵敏性、高特异性、快速、高通量的肿瘤标志物检测芯片系统，为肿瘤早期辅助筛查、治疗和预后评估提供了快速低成本的解决方案。

跨越技术到产品的鸿沟

在2021年举办的第四届创新创业大赛中，韩琳的参赛项目“多种肿瘤标志物低成本高通量快速检测芯片和设备产业化”获得生物医药与医疗康养领域决赛一等奖的好成绩。

在韩琳看来，“我们的技术一方面能够满足当前社会重大需求，解决一些实质性的问题，另一方面，我们具有自主知识产权，能在创新创业大赛中占据一定优势。”

韩琳是抱着解决问题的心态参加创新创业大赛的。“像我们这个技术，在实验室已经非常成熟了，但真正走向应用的时候需要一系列的工程化，工程化就需要资金和人员，先期的投入是比较大的，而且需要一定的时间。”

因此，韩琳希望通过参加创新创业大赛，获得资金和政策的扶持。功夫不负有心人。最终，通过创新创业大赛，韩琳将项目落在了磐升生物集团，并成立了山东科讯生物芯片有限公司，获得了投资以及创新创业大赛的政策和资金扶持，使得技术可以顺利转化为产品。

把肿瘤筛查成本降下来

韩琳介绍，多种肿瘤标志物低成本高通量快速检测芯片和设备，将微电子技术、纳米材料技术、光电技术和生物医学技术融合到一起，具有高灵敏性、高特异性、快速、高通量的优势，能够为肿瘤早期辅助筛查治疗和预后评估提供有效的解决方案。

项目产品需要样本量少、检测速度快、精度高、成本低、简便快捷，不仅可用于大型医疗和科研机构，还可以用于社区与乡镇医院，对重大疾病进行早期快速辅助筛查。开发的检测产品能够实现1800项目/小时，是目前市面上常用的罗氏电化学发光检测设备的6倍，可以达到的最低检测限比罗氏电化学发光检测设备降低了90%。

对于体检常用的“肿瘤十二项”，一个检测芯片可以同时实现40—100人的12种标志物。在进行了数千例病人血样的检测后，检测结果与医院常规检测设备检测的结果高度一致，且精度高于医院常规检测设备。更重要的是，项目所研发的芯片和检测方法都拥有自主知识产权。

在韩琳看来，肿瘤标志物的筛查，更精准的定位在于辅助筛查。

当人的身体处于亚健康状态时，就会出现一些检测指标的变化。指标的异常并不能直接判定这个人有没有肿瘤，而是对身体健康状况提早做出预警，“以此避免很多重大疾病在发现的时候已经进入中晚期，导致无法挽回。它起到一个早期辅助的作用，我觉得对大多数人来说还是挺重要的。”

“由于开发的免疫荧光检测芯片技术与电化学发光这种应用广泛的检测技术有本质区别，且芯片检测在国内外的应用还比较少，因此上下游材料和设备也相对缺失。”韩琳介绍，项目所用的芯片是无机纳米材料制成，目前市面上没有此类基底材料生产设备以及芯片自动化生产设备，因此团队就把上下游的自动化设备也一并开发了，在材料和芯片生产、设备设计和制造以及应用等各环节进行全方位布局。

相关核心技术已申请专利42项，其中发明专利23项，获批准授权11项，实现自主知识产权的开发和布局。相关产品已经开始小批量生产，解决产业链上下游的缺口问题。

韩琳和研发团队的目标，是通过自主知识产权把肿瘤筛查的成本大大降下来，让检测的费用对普通人来说不会有经济负担，让技术下沉基层，普通老百姓都用得起。

“回到济南就像回家了”

作为一个河南人，早在20多年前，韩琳就来到了济南。

1999年，韩琳从老家来到济南求学。2003年，她从山东大学物理学院本科毕业，并以专业第一的成绩被保送至清华大学微电子研究所。

2011年在普林斯顿大学电子工程系获得博士学位，同年进入耶鲁大学生物医学工程系进行博士后研究，开发了用于单细胞生物信息分析的微流控芯片系统，并取得多项创新成果，突破了传统生物医学在单细胞水平生物信息获取与检测分析方面的瓶颈。

2015年至2016年，作为首席科学家进行高通量单细胞功能因子检测芯片研发，发明了高通量单细胞印刷技术，推进了相关产品在CAR-T细胞治疗中的应用。后来，韩琳决定回国发展。

走出山大校门的第13年，韩琳拒绝了国内外多所大学提供的机会，毫不犹豫地又回到山东大学，她说：“我很喜欢济南的人文环境，觉得济南人很朴实，在融入方面完全没有问题，回到济南就像回家了。”

自2016年在山东大学海洋研究院任教以来，韩琳结合研究院特色进行了众多研究，尝试利用新型电子器件和新型生物检测芯片对海洋中微生物毒素、重金属、抗生素等新型污染物进行检测，力求研发便携式设备，以实现快速、低成本、实时的检测效果，对于海洋环境建设、海产品养殖、赤潮的预防与干预来说具有重要意义。

参加创新创业大赛的项目，是韩琳承担的国家重点研发项目之一。

2017年，韩琳带着不同学科背景的学生一起从零开始进行研究。“那时是在青岛，基底材料是从国外买回来的。但是青岛的夏天很潮湿，无法完成试验，所以我们基于以前的经验加上交叉学科的研究，开始研发基底材料，才有了现在无机纳米材料的基底，从根本上解决了检测的精准定量问题。”

韩琳说，研究过程中也遇到了很多问题，跟她一起做试验、的博士生们承受了巨大的压力。“要知道，从零开始，是很难的。”为什么要创新？韩琳认为，无论是在应用还是在前沿科学的研究过程中，创新都可以帮助我们解决一些关键问题，开拓新的研究领域或应用领域。韩琳说，基底材料研究出来后，就相当于高楼大厦的地基打好了。如果没有基底材料，后续的产品就不可能有好的性能，无法进行精准定量，也就意味着整个产品没法推向应用。

其实，韩琳最初并没有想到自己会走上交叉研究的道路，但是在求学过程中，一个又一个学科的交叉，改变了她的想法。“交叉学科是非常有意思的，它让你从不同的角度去看待问题，经历、背景不一样，解决问题的方式就不一样。后来我在不断深入的过程中发现，多个学科的交叉融合可以给到我们非常多的解决问题的思路。”

谈及交叉学科的研究，韩琳坦言“心态很重要”。相比于单一专业性的纵向深入研究，交叉学科研究涉及的领域更广，也就面临着更多的难题：不仅需要对新的领域有极强的兴趣和无畏的心态，还需要跳出舒适区学习新知识，更需要团队的融洽协作，目标一致地进行大量合作研究，同时也要沉得下、坐得住，静心积累大量的多学科知识。

除了科研，培养学生是韩琳的另一大重心。 出于交叉学科的特性，相比于专业能力，韩琳更看重学生的学习态度，她认为“踏实”是最重要的品质。“无论是做科研还是做产品开发，千万杜绝眼高手低，一定踏踏实实去做。”短短几年，韩琳培养的学生中多人获得国家奖学金、校长奖学金、山东省优秀成果奖及山东省优秀毕业论文等荣誉称号。