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为进一步推动学科高质量发展,拓展学术视野,7月16日下午,我院老年普通外科特别邀请国家杰出青年科学基金获得者、西安交通大学物理学院博士生导师张磊教授,以及国家级青年人才、博士生导师王喆教授开展专题讲座,并进行跨学科交流研讨。本次讲座中,张磊教授作题为“蛋白质微观结构与功能机制”的学术报告,王喆教授则围绕“二维材料及其光电器件”作专题分享。会议由老年普通外科王志东主任主持,我院眼科柏凌主任、老年普通外科黎跃华副主任、特聘科研副主任葛治伸教授、耳鼻喉科胡娟副主任、肿瘤放疗科王宝峰教授及张丽护士长出席交流,科室医护人员及研究生踊跃参加。
老年普通外科主任王志东教授首先对张磊教授和王喆教授的到来表示热烈欢迎,并简要介绍了两位教授的学术背景与科研成果。他提到,张磊教授是2024年“国家杰出青年科学基金”和2019年“国家优秀青年科学基金”获得者,长期从事冷冻电镜方法与微观结构功能机制研究,在Cell、Nature、Science等期刊发表论文100余篇,主持多项国家级科研项目,在物理、生命、化学和材料等交叉领域具有重要影响力。王喆教授为国家级青年人才,现任物理学院应用物理系主任,主要研究方向为低维量子材料与器件,在Science、Nature Nanotechnology等期刊发表多篇高水平论文,主持国家自然科学基金项目2项,研究成果具有重要应用前景。王志东主任同时强调,两位教授所从事的交叉前沿研究,不仅在基础科学领域具有重要引领作用,也为医学与工科的深度融合提供了新思路、新工具和新途径。希望通过此次讲座与交流,进一步推动医工交叉合作,激发科研创新活力,为科室的学科建设与科技创新注入新的动力。
张磊教授围绕“蛋白质微观结构与功能机制”主题,聚焦物理手段在生命体系中的探测与调控,从生命与进化的基础、X射线探测、电子探测、核磁信号探测,以及分子动力学模拟五个方面,系统介绍了当前蛋白质结构与功能研究中多种物理技术的基本原理、技术特点及其在生命科学领域的典型应用。张教授重点介绍了冷冻电镜在生物医学研究中的关键作用,特别以多巴胺受体复合物的冷冻电镜结构解析及多巴胺D1受体对儿茶酚胺类激动剂的识别机制为例,深入阐释了该技术在揭示膜蛋白精细结构与功能机制中的独特优势。通过高分辨率结构解析、分子对接、动力学模拟和生物化学实验相结合的方法,展示了冷冻电镜在疾病机制研究及精准药物开发中的巨大潜力与广阔前景。
此外,在本次学术交流活动中,王喆教授以“二维材料与光电器件”为主题,系统讲解了团队在该领域的研究进展与方向。报告从二维材料简介切入,围绕视网膜形态二维光电器件和用于药物检测的表面增强拉曼光谱(SERS)技术两个典型应用展开。在“视网膜形态二维光电器件”部分,王教授详细阐述了仿生结构与神经形态光电子器件的设计理念,致力于模拟生物视觉系统的优异光学性能,并在感知层实现信号处理功能,展示了人工视觉系统从传统图像传感向智能视觉处理的演进趋势。此外,王教授还深入讲解了SERS技术在药物检测中的关键作用,包括在药物成分分析、质量控制及作用机制研究等方面的典型应用,充分展现了物理技术在医学领域的交叉融合潜力与广阔应用前景。
基于张磊教授和王喆教授精彩的报告基础上,王志东教授围绕X射线探测和核磁信号探测在医学领域的实际应用,进一步引出了物理学与医学交叉融合的巨大潜力,并提出了未来多学科协同合作的方向。王志东教授结合丰富的临床经验,针对SERS技术在药物监测中的巨大潜力提出了独到见解,并就该技术在临床中的实际可行性与王教授进行了深入探讨。眼科柏凌主任则结合眼科常见的白内障等疾病,指出晶体蛋白的纤维化及弹性下降是其重要病理基础,并设想通过物理手段解析蛋白质结构,从根本层面探索疾病防治的新路径,与张磊教授展开了深入交流。柏凌教授同时结合眼科临床实践,指出当前青光眼患者需要频繁进行眼压监测,而现有测量手段存在便捷性与实时性不足等问题,进而提出将二维材料应用于新型眼压监测器件的研究设想,并与王喆教授展开了讨论。王宝峰教授从肿瘤免疫治疗的角度出发,探讨了蛋白质结构解析与调控在改善肿瘤免疫微环境中的潜在价值。黎跃华教授则提出,在疤痕修复研究中,借助物理成像手段观察外泌体对基质纤维细胞的作用机制,有望为该研究带来新思路。葛治伸教授强调,可将蛋白结构的物理解析与后续的化学药物合成相结合,这一方向具有良好的协同基础和应用前景。姬媛媛教授则从“以物理、化学手段更好赋能医学研究”的宏观角度出发,提出了独到见解,并与张教授进行了交流讨论。胡娟教授从内耳毛细胞蛋白鉴定及研究等方面提出了自己独到的见解。李运浩医生也结合消化外科实际,提出了二维材料用于构建修复肠管损伤薄膜的潜在应用方向,并就技术细节向王教授请教。熊永强医生针对分子动力学模拟设计药物,筛选靶点和张磊教授进行探讨。科室博士研究生苏元浩也就特定蛋白质结构解析、抑制剂设计及下游蛋白预测等问题向张磊教授请教,逐一获得耐心细致解答。众多教授及年轻临床医生积极围绕相关临床问题展开热烈而深入的讨论。针对当前科研工作中面临的困惑与挑战畅所欲言,充分体现了医工交叉合作的巨大潜力,也拓展了与会人员的学术视野与科研思路。
本次学术繁荣系列讲座的成功举办,有力推动了物理学与医学在蛋白质结构解析、二维材料与光电器件等前沿交叉领域的深度融合。讲座内容充实精彩,现场交流气氛热烈,激发了多学科协作的创新思维,拓展了与会人员的科研视野与学术认知。老年普通外科将以此次活动为契机,持续推进医工融合发展,助力基础研究成果向临床应用落地,为破解复杂临床难题提供坚实支撑。