日前，西湖大学宣布，国际知名生物材料专家杨健辞去美国宾州州立大学讲席教授职位，全职加入西湖大学，任生物材料及再生工程讲席教授、校长助理。

杨健教授也是继管坤良教授、柴继杰教授、李波教授后，本月第四位全职加入西湖大学的讲席教授。

(资料图)

1974年，杨健出生于江西省万载县。他真正在科研上起步是在大学阶段——南昌大学。之后，杨健进入中国科学院化学研究所继续攻读博士学位，他师从中国生物材料领域的著名科学家王身国教授。2003年初，杨健前往美国进行博士后研究。

2006年，杨健成为得克萨斯大学阿灵顿分校的一名助理教授独立开展研究，当时他正在指导学生用柠檬酸与氨基酸进行反应，想做一种抗凝血的材料。合成后，他的学生把材料拿去做核磁共振检测，材料溶在一个玻璃管里。“阳光下，他发现管子发出了蓝色的荧光……而当时，没有任何一种可降解高分子材料在没有外接发光物质时自身就会发光，这个偶然观察到的现象引起了我的关注。”杨健说。

3年后，这条引人入胜的“岔路”赋予了他一个“第一”：他在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上首次揭示了柠檬酸和任何含有氨基的分子进行反应，都可以做成发光材料，开创了柠檬酸发光材料新领域，这些材料在组织再生、生物传感、生物影像、防伪加密等领域有着广泛的应用前景。

杨健教授开发的基于柠檬酸的荧光生物材料

柠檬酸，一种寻常的白色结晶粉末，分子式写作C6H8O7，这是有机酸柠檬酸在现实世界和化学世界里的面孔。

天然的柠檬酸广泛存在于诸如柠檬、柑橘、菠萝等水果里，或是动物的骨骼、肌肉和血液之中。同时，也可以使用砂糖、糖蜜、淀粉等含糖物质发酵合成人工的柠檬酸。比如我们熟悉的雪碧汽水里并没有柠檬原料，却带有酸甜可口的柠檬味，就是柠檬酸的功劳。

因为柠檬酸本身存在于人体中，是人体代谢的中间产物，它无与伦比的一个优点就是能够与人体“和谐共存”——“把它放到人体体内，基本上不会产生慢性炎症，而一般人工合成的高分子产品都会引起人体组织的排异反应。”杨健说。

那么，当我们从体外“输入”柠檬酸（即外源柠檬酸）时，又会发生什么情况？它会和人体内自带的柠檬酸一样影响细胞的行为，进而参与生命活动的进程吗？

“细胞都需要代谢，但不同细胞对代谢、能量的要求，在不同时间点上，都是不一样的。细胞‘吃’进后，柠檬酸可以调控细胞里的代谢，调控能量的获取。因此，通过调控柠檬酸的摄入，我们就能影响细胞的这些行为，从而进一步在更深层面上调控干细胞分化及免疫反应，促进骨骼再生、血管再生、神经增生……”杨健解释说。

柠檬酸的“外挂”之路就此开启。杨健成为这一领域的开创者和引领者，创建了柠檬酸生物材料开发方法论，开发了一系列多功能柠檬酸生物材料，并将诸多发现付诸于应用，包括人体组织的再生与修复、生物影像、生物传感器、汗液检测、疾病诊断、癌症药物的控制释放、癌症药物输送的检测、防伪加密等等。

2020年，美国食品和药品监督管理局（FDA）批准了两款以一种名为POC的柠檬酸可降解材料制备的骨科植入器械，紧接着2021年FDA批准了第三款基于POC的骨科植入器械。POC是世界上第一个也是目前唯一一个获得美国FDA授权可在人体植入器械中使用的热固性可降解合成高分子材料，而它，正是杨健实验室的“作品”——从最初在美国西北大学做博后开始，一路走到得克萨斯大学阿灵顿分校、宾夕法尼亚州立大学，经过近17年的打磨，最终成功走向产业化。

基于柠檬酸的可降解缝合锚钉（图片来源：Acuitive Technologies）

用自己的研究让世界变得更好，这一刻，杨健成就感满满。

通过开发系列代谢调控可降解生物材料来调控干细胞代谢和分化、做组织器官的再生，是杨健在业内最早提出来的思路，从组织与器官的再生和修复、生物传感器、生物影像到药物输送，再到疾病诊断……这些再生医学的子领域，都是他的擂台。

“生物材料是一个学科高度交叉和融合的领域，它也是一个永远做不完的方向，应用也非常广泛。我的特点是能够把生物材料交叉结合到很多不同的学科领域，包括表观遗传、基因编辑、免疫治疗、神经工程、生物传感、生物影像、干细胞分化的调控等等。每一个领域都很有前景。”杨健说。

但他最终的梦想是以柠檬酸为材料，完成人体复杂组织和器官的修复和再造。

显然，这不是一个人、一个实验室的战斗。“人体里有很多复杂的组织，比如整个手部的再造，非常难，手掌里有皮肤、软骨、骨、神经、血管、脂肪、肌腱、韧带等各种各样的组织。一些单一组织的再生修复其实目前都有取得不少突破，但要把所有这些部分整合成一个具有活力和功能的复杂组织，非常有挑战性。”他解释说。

而这，正是他选择西湖大学的意义。

“中国是最适合强强联合、集中力量办大事的地方，而西湖大学是助力我的梦想走向现实的最好平台。”他愿意在这一群“critical mass”中，承担“central push”的角色——他对这样的角色很熟悉，他曾作为主要发起人之一参与创建了美国华人生物材料协会，并担任了4年的会长，懂得如何把相似科研领域的教授们集合起来，形成合力……

如他在入职寄语中所说：在这里，群贤毕至，未来可期。

杨健教授专长于可降解生物材料的开发研究及应用，是国际知名生物材料专家。尤其是其在首创的基于柠檬酸化学与生物学的生物材料及发光材料开发理论与应用研究领域卓有建树。近年来杨教授倡导的通过生物材料来调控人体干细胞的代谢和分化领域，在学术界和工业界得到广泛的认可与承认。杨健教授开发的生物材料具有广阔的应用前景，目前的主要研究应用方向包括疾病的诊断及治疗、生物传感器、药物释放、医疗器械，及复杂人体组织再生及创伤修复等领域。

杨健教授目前已经在主流学术期刊上发表学术文章150余篇，获得美国授权专利22项及超过100项国际授权专利及专利申请。其中15项专利已转让给多家公司，所获得的科研经费近1500万美元。其中，基于杨健教授开发的新型柠檬酸可降解材料是目前世界上唯一已经获得美国FDA批准在医疗植入器械上大量应用的可降解热固性聚酯高分子材料。

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