专访交纳智能崔大祥：纳米呼气诊断突破性技术，开辟胃癌早筛领域新机遇

自1992年进入第四军医大学开始，崔大祥教授专注于肿瘤诊疗研究领域已30余载，并获得一些科研奖项和荣誉称号。

崔大祥教授不仅是博士生导师，还是国家杰出青年基金获得者，长江学者奖励计划特聘教授，上海交通大学讲席教授，入选国家百千万人才工程，被授予“有突出贡献的中青年专家”，纳米重大科学研究计划项目首席科学家，纳米技术及应用国家工程研究中心副主任兼总经理，薄膜与微细技术教育部重点实验室副主任，并于2021年入选俄罗斯自然科学院外籍院士。

崔教授还获得国家科技进步二等奖1项、教育部技术发明一等奖1项、上海市技术发明一等奖1项、中国发明协会一等奖2项、“当代发明家”荣誉称号。拥有欧洲与美国专利2项、中国专利授权75项、主编专著2部、参与编写出版专著8部、其中英文专著5本，参与开发的产品获医疗器械证9项。

然而相比收获奖项和荣誉，崔教授本人其实更愿意投身于科研与成果的转化应用，解决实际问题。其在国际专业杂志上发表SCI论文430多篇，入选2020年与2021年全球高被引科学家，论文被Science, Nature Nanotechnology, Chem. Review 等杂志引用与评论，他引次数超过2万多次，H-index 指数高达74。其多次受邀前往国际学术会议作邀请报告50多场次，并承办IEEE第二届纳米生物医学国际会议兼任会议主席之一。

这样一位硕果累累的科学家在上海纳米技术及应用国家工程研究中心的支持下，于2021年创办了上海交纳智能科技发展有限公司（后称“交纳智能”），决心将数十年的科学研究成果进行转化应用，一方面可以在实践中继续进行更深层次的研究，另一方面能够为全民健康和科技强国事业贡献力量。

作为我国纳米技术研究领域的领军人物，崔大祥教授是如何转化科研成果的？纳米呼气诊断又有何优势？其原理与核心技术是什么？这样的检测方法将为胃癌早筛带来哪些深远影响？带着这些问题，动脉网专访了交纳智能首席科学家崔大祥教授。

动脉网：崔教授，您是什么时候从事纳米应用技术研究的？以及您的主要研究方向是什么？

崔大祥：我1990年在第二军医大学获医学学士学位，95年在第四军医大学获医学硕士学位，98年获生化与分子生物学专业博士学位，自毕业后在第四军医大学全军基因诊断技术应用研究所工作时，就开始从事胃癌预警与早期诊断相关方面的研究。2000年晋升为副教授后，我前往德国Max Planck研究所从事博士后研究，获得Project Manager资格证书与生物安全管理资格证书，参与组建了马普所生物-纳米工程中心，担任生物-纳米工程中心生物安全负责人与实验组组长，从事生物纳米医疗领域研究。2004年9月回国，竞聘为上海交通大学微纳科学技术研究院教授，组建纳米生物工程研究室并任研究室主任，从那时起，我在开展研究的同时也一并探索纳米医疗技术的应用。

我的研究方向是纳米材料与智能诊疗装备、胃癌早期预警与诊断系统研究，多功能纳米探针与肿瘤的分子影像，基于纳米技术的细胞治疗与基因或药物递送系统。其中开发的部分检测试剂盒已实现转化，在疾病诊断中获得应用。

动脉网：纳米技术在生物医学中的应用场景很多，您为什么会选择从胃癌早筛与诊断作为优先切入点开展技术转化应用呢？

崔大祥：随着国家经济的快速发展，人们越来越重视自身的健康，而胃癌的防治已成为一个全民关注的公共健康问题。据2022年中国癌症数据报告显示，我国胃癌新发病例高达39.7万例，死亡病例达28.9万例。绝大多数胃癌早期无明显症状，很容易被忽略。并且胃癌被发现时多为中晚期，即使做了外科手术，5年生存率仍低于30%。但是胃癌如果在早期被发现并接受治疗，5年生存率可超90%，甚至达到治愈。由于我国人口基数众多，所以我认为胃癌早筛在当前的大环境下对国民健康已愈发显得重要和迫切。

血清学筛查和内镜筛查是目前胃癌早筛的主要检查方式。其中胃镜因检查精准度高而被誉为胃癌早筛的“金标准”。然而这两种办法对患者来说都是有创诊断，应用多年，仍未提高我国早期胃癌的检出率，我国早期胃癌的检出率仍维持在5%-15%左右，要想提高早期胃癌的检出率，必须研发新的无创筛查早期胃癌技术产品，所以我一直在研究一种更好的无创的、简洁快速的筛查检测方法，以能解决上述痛点。

动脉网：您是怎么想到将纳米技术与呼气诊断相结合的呢？

崔大祥：现有的诊断技术多为侵入性技术，对患者来说并不友好。这在某种程度上也影响了早筛的普及，导致本来能在早期诊治的疾病硬生生拖到了影响患者生活的时候才被发现，而这时候也往往是中晚期了，治愈难、治愈率低。

生命始于一呼一吸间。呼气看似无形却是人体健康的晴雨表，每一口呼出的气体都包含着反映身体各器官生理/病理状态的生物标志物，而这些标志物可以作为疾病诊断和健康监测的依据。呼气检测为医学检验提供了一种无创、便捷、精准的新手段，契合医学检测向更精准、更便捷、更无创方向演进的趋势，已经成为精准医疗行业内的“隐形”热点。所以我将专业所学与临床痛点相结合，推出了纳米呼气诊断早期胃癌筛查技术。

动脉网：纳米胃癌早筛诊断技术有何特色呢？

崔大祥：刚才我们也提到了血清学筛查和内镜筛查各自存在缺点。纳米胃癌早筛诊断技术很好地补足了他们的问题。

对于患者而言，这是一种友好、有效、无创、无伤害、无痛苦的检测方法。不用扎针、不用胃镜，吹一口气就能完成胃癌早筛检测，方便快捷，精准度高，大大提升了患者的就医体验，无形之中也提升了筛查的可能性与普及性，带来卫生经济学价值。而且这种方式不像胃镜，对医生操作和设备要求较高，因为不具备人体侵入性，也能避免消毒引发的感染卫生事件。

目前我们已完成超2000多例临床标本研究，结果显示该产品特异性94%，灵敏度87%，精准度高于国家标准。当然，这距离我们自己制定的目标还有一定差异，在后续的研发迭代中，我们将不断更新技术产品，确保更高的精准度。

动脉网：胃癌早筛需要解决早期标志物问题，咱们是如何锁定标志物的呢？

崔大祥：人呼吸中含有许多种挥发性的有机物，这些VOCs包含着疾病的特征性分子，可用于诊断。早筛最重要的是找到区分早期胃癌患者与健康人的呼气标志物。我们收集早期胃癌患者、中晚期胃癌患者与健康人的呼气标本，利用改进的质谱技术，筛选出一大批差异性强的呼气标志物，确保与早期胃癌患者诊断一致，符合率达到90%以上，最后锁定14种呼气标志物，作为用于区分早期胃癌、中晚期胃癌与健康人的标志物，用于筛查早期胃癌患者。

动脉网：纳米胃癌早筛诊断技术的核心技术是什么呢？

崔大祥： 核心技术是2个，1个是确定筛查早期胃癌的呼气标志物，另一个核心技术就是呼气标志物超灵敏特异检测传感系统。我们的核心技术是：建立胃癌早筛的呼气标志物独一无二的拉曼图谱，解决了呼气标志物检测的特异性问题。由于人呼气中的标志物含量很低，常规的检测方法检测不出来。

为了提高呼气标志物检测的灵敏度，我们研发了纳米粒子增强的呼出气体标志物检测的传感器，发明了基于原位生长金纳米粒子的氧化石墨烯的SERS传感芯片，灵敏度达到单分子水平。在此基础上，开发了分析处理软件，建立了胃癌早期筛查的理论模型，建立了呼气标志物检测数据库，计划收集1万例以上的临床呼气样本，进行不断验证、优化，完善数据库系统，提升检测的精准度。

动脉网：在研发过程中，您和团队遇到最大困难是什么？

崔大祥：每个看似是解决上一个问题的方案，有可能就是下一个新问题本身。例如在最开始，如何精准区分早中晚期的标志物是我们遇到的难题。其中的难点在于要去医院临床病房中收集不同时期的呼气标本，而我们在实际收集过程中又发现，健康人和胃癌中晚期患者的呼气标志物比较好收集，早期胃癌患者的呼气标志物比较难收集到。在收集到这些数据后，由于标志物含量较少，如何在干扰中准确辨别又成为新的难题……这就需要我们有耐心、有勇气、有毅力、有实力去攻下一个又一个的技术堡垒，不断提高胃癌筛查的精准度与早期程度。

动脉网：纳米呼气诊断早期胃癌筛查项目整体进度如何？检测技术的准确性和灵敏度如何？

崔大祥：在纳米重大研究计划以及国家重点研发计划的支持下，我们在胃癌相关标志物的筛选、纳米粒子的可控制备、标志物检测灵敏度与特异性增强、快速检测传感器研发等方面取得系列进展。

我们已在上海交通大学医学院附属医院、复旦大学附属华山医院、上海市第一人民医院与第六人民医院、南京鼓楼医院等数十家医院完了2000多例临床样本收集检测，验证了胃癌早期筛查系统的准确性。进一步的工作是建立多中心临床试验，优化胃癌早筛系统。

据临床标本验证，该产品特异性94%，灵敏度87%。结合建立的呼气筛查早期胃癌的理论模型，相信能大幅提高检测精准度，将早期胃癌检出率提高到97.8%。

动脉网：您觉得交纳智能核心技术团队的优势是什么？

崔大祥：最核心的肯定是技术研发和人才方面的优势，依托上海纳米技术及应用国家工程研究中心的人才与技术储备，我们团队已拥有中国纳米诊断领域的顶尖专家与领先的行业技术。

进而为了技术上的精益求精及国际化发展的战略布局，团队还邀请美国诊断公司Akrigene的董事长兼CEO倪振民博士、美国国立卫生研究院DNA诊断实验室主任王新京博士等加盟，组建了一支国际专家技术团队立足中国，辐射全球。

其次在应用转化及商业化上，我们有过类似的技术成果成功转化经验，对知识产权产业化有专业的资本运作资源及优势，能有效把控技术与商业化及资本运作的平衡点。而且团队也邀请了一批能力丰富，具备融资管理、市场营销、产品转化等能力的成员加入，大家各擅其长，相信能更快更好的推进产品的应用转化。 

动脉网：交纳智能及未来上市平台公司有怎样的发展计划？

崔大祥：未来上市是一定的，但现阶段我们不会过分关注上市，顺其自然就好。因为我们的产品技术在实验室条件下已经具备非常好的临床效果，但在工业化规模化生产方面的应用效果还有待检验，所以团队会更注重打磨技术和产品，侧重投入精力到如何提供更好和有价值的服务中，我们计划将进行纵横双向拓展进化。纵向上，我们将围绕纳米呼气诊断早期胃癌筛查技术中的标志物识别、传感器等软硬件进行优化与验证；尽快完成多中心、大样本、前瞻性的验证工作。横向上，我们将同步推动配套系统、试剂、芯片等系列产品的开发与完善，并尝试将技术拓展至肺癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌等疾病的应用，构建纳米诊治综合平台，真正为全民健康事业贡献力量。

在发展战略方面，我们打算“三步走”。首先是刚才提到的纵横拓展；其次，我们将搭建国际领先的胃癌筛查数据库，为胃癌的预警、早期筛查、全程监测提供依据，并为胃癌的治疗提供指导性意见；最终我们将提供基于纳米生物技术的治疗癌症的科研服务及研发相关药物，提高现有药物的治疗效果，研发创新型纳米药物、免疫细胞治疗技术、纳米疫苗等产品。

道阻且长，行则将至；行而不辍，未来可期。我们期待能通过纳米技术攻克更多人类顽疾！

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