獲獎項目簡介
2025年中國分析測試科學(xué)獎一等獎：活體高靈敏拉曼成像分析
完成單位：上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中國科學(xué)院杭州醫(yī)學(xué)研究所
完成人：肖澤宇，陸偉，方曉紅，崔凱，仇媛媛，高帥，張永明，許嬌嬌
成果簡介：
面向腫瘤精準(zhǔn)診療國家戰(zhàn)略需求，針對惡性腫瘤異質(zhì)性、侵襲性引發(fā)的早期診斷難、病灶定位不準(zhǔn)、治療劑量難監(jiān)測等臨床核心難題，亟需活體多靶標(biāo)精準(zhǔn)成像技術(shù)。拉曼光譜成像憑借“分子指紋圖譜” 高特異性、納米級分辨率及多靶標(biāo)同步成像優(yōu)勢，成為優(yōu)選方案，但小分子自發(fā)信號微弱（1000 萬個光子中僅 1 個發(fā)生拉曼散射）的瓶頸，長期制約其活體應(yīng)用與臨床轉(zhuǎn)化。團隊歷經(jīng)多年攻關(guān)，揭示 “堆疊誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移增強拉曼散射（SICTERS）” 新原理，即特定結(jié)構(gòu)小分子通過有序自堆疊形成三維分子間電荷轉(zhuǎn)移，信號較傳統(tǒng)表面增強拉曼效應(yīng)提升 3 個數(shù)量級，實現(xiàn)微小血管無創(chuàng)成像，徹底擺脫金銀基底依賴，解決其生物相容性差、難代謝的問題。成果發(fā)表于《Nature Biotechnology》并獲同期亮點介紹，被評價為 “拉曼技術(shù)活體應(yīng)用及臨床轉(zhuǎn)化的重要突破”。在此基礎(chǔ)上，團隊發(fā)明 “病理特征響應(yīng)” 模塊化遞送方法，精準(zhǔn)組裝功能單元提升探針靶向性，拓展至術(shù)中微小病灶可視化定位、治療劑量動態(tài)監(jiān)測及分子靶標(biāo)人體可視化場景。近五年在Nat Biotechnol、Chem、Sci Adv、Nat Commun、J Am Chem Soc等權(quán)威期刊發(fā)表論文 60 余篇，部分成果進入人體臨床研究，獲全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽最高獎等，為腫瘤精準(zhǔn)診療提供核心工具。
創(chuàng)新點及科學(xué)價值：
（1）原理創(chuàng)新：提出 “堆疊誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移增強拉曼散射” 新原理，顛覆傳統(tǒng)策略依賴金屬基底的范式，通過小分子自堆疊實現(xiàn)信號增強，避免外源性材料安全風(fēng)險，為活體拉曼檢測提供全新理論基礎(chǔ)。
（2）方法創(chuàng)新：發(fā)明 “病理特征響應(yīng)” 模塊化遞送方法，解決傳統(tǒng)拉曼探針靶向特異性有限。從腫瘤病理特征出發(fā)組裝功能單元，通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)拉曼探針精確構(gòu)筑及程序性遞送，為研究藥物體內(nèi)作用機制提供創(chuàng)新手段，有效提升靶向效率。
（3）應(yīng)用創(chuàng)新：基于原理與方法創(chuàng)新，成功拓展活體拉曼分析技術(shù)應(yīng)用邊界。實現(xiàn)術(shù)中 0.3 毫米微小腫瘤病灶的原位可視化定位，突破傳統(tǒng)技術(shù)檢測極限；活體無創(chuàng)觀測微小血管，填補傳統(tǒng)拉曼技術(shù)活體成像空白；實時動態(tài)監(jiān)測治療劑量分布，并完成診斷分子靶標(biāo)的人體可視化研究，顯著提升腫瘤手術(shù)及藥物治療精準(zhǔn)性，為腫瘤個性化診療提供前沿解決方案。
社會經(jīng)濟效益：
（1）社會效益：突破拉曼成像核心瓶頸，推動分子影像技術(shù)革新；促進多學(xué)科交叉融合，為生命科學(xué)難題提供新方案。近5年培養(yǎng)萬人科技領(lǐng)軍 1 人、學(xué)科帶頭人 3 人，青年人才獲多項國家級資助；團隊活躍于國際學(xué)術(shù)交流，提升我國領(lǐng)域話語權(quán)。
（2）經(jīng)濟效益：支撐分子靶向探針的轉(zhuǎn)化，在103 例臨床受試者初步證實有效性，提供無創(chuàng)精準(zhǔn)診斷方案，降低治療成本，為產(chǎn)業(yè)化及相關(guān)設(shè)備研發(fā)奠定基礎(chǔ)，具顯著潛在價值。
應(yīng)用前景：
技術(shù)應(yīng)用場景廣闊：科研領(lǐng)域已被國內(nèi)外50 余個課題組引用，覆蓋腫瘤生物學(xué)等多學(xué)科；臨床領(lǐng)域探索術(shù)中導(dǎo)航、劑量監(jiān)測等場景，未來將拓展至多腫瘤類型。隨設(shè)備優(yōu)化，有望在科研機構(gòu)、醫(yī)院規(guī)模化推廣，為精準(zhǔn)醫(yī)療提供創(chuàng)新支撐，市場前景廣闊。
