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工程学与生物学的跨尺度交汇 ——美国国家医学院院士、UIUC工学院院长 Rashid Bashir做客第六期鹃湖国际院士大讲堂
时间:31/05/2024 记者:光数实验室团队 摄影:光数实验室团队


在微观与宏观的交织中,工程与生物学的碰撞如同黎明时的第一缕曙光,照亮了个性化诊断与细胞机器打印的未来。在精密的工程技术下,微小的细胞构建块犹如璀璨的星辰,在生命科学的广袤天空中闪烁着无限的可能性。这一切不仅仅是科学的奇迹,更是医疗领域的革命,赋予每个生命独特的健康密码,推动医疗从群体化向个性化的转变。

 

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▲ Rashid Bashir院士讲座现场

 

2024年5月30日下午,第六期鹃湖国际院士大讲堂邀请到了美国国家医学院院士、UIUC工学院院长Rashid Bashir院士做专题讲座。浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院(ZJUI)院长李德纮院士主持活动。

 

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▲ ZJUI院长李德纮院士主持活动

 

 

Rashid Bashir院士以“Intersection of Engineering and Biology Across the Scales: Opportunity for Personlized Diagnostics and Printing Celluar Machines”为主题,从败血症的治疗讲到个性化医疗,包括即时诊断、特定细胞计数和核酸识别三个方面,展示了微流控和芯片实验室技术这一突破性研究成果的现实应用。

 

Rashid Bashir院士提到了细胞机器领域的最新进展。他在Proceedings of the National Academy of Sciences上发表的Neuromuscular actuation of biohybrid motile bots一文中,介绍了其团队开发的一种由神经肌肉单元驱动的生物混合微型机器人,这些生物机器人通过光遗传学特性的运动神经元控制骨骼肌组织,在光照下这些神经元会刺激和激发肌肉运动。这项研究为未来开发能够智能响应环境的多细胞系统工程奠定了基础,具有广泛的生物工程、医学和自愈材料技术的应用潜力。

 

 

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▲ Rashid Bashir院士做专题讲座

 

 

Rashid Bashir院士还指出了细胞机器的伦理问题。细胞的自我修复和自组装能力使得细胞机器能够实现高度自主性,这将会产生一定的伦理顾虑。为此,他强调,在技术开发的早期就应当制定并实施适当的伦理和法律框架,以确保创新技术应用顺利问世。

 

此外,Rashid Bashir院士向我们抛出了一个有趣的问题——什么才是科研的驱动力?他以我们熟知的名人为范例,巧妙地从探索基本原理和现实应用两个维度出发,生动地阐述了推动科研发展的关键要素。Rashid Bashir院士认为,基础研究不是空中楼阁,而是需要将现实应用转换为具体成果。借此,Rashid Bashir院士向观众推荐The Usefuless of Useless Knowledge一书,引导我们思考基础研究和实用研究之间的相互价值。他倡导,我们应该在科学探索与实际应用之间找到平衡,推动医疗工程的实质性进步。

 

 

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▲ 讲座现场

 

Rashid Bashir院士的演讲与浙江大学的校训"求是创新"产生了深度共鸣。"求是"不仅是对知识的追求,更是对真理的探索;"创新"则是在这一基础上,勇于突破,不断前行。

 

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▲ Rashid Bashir院士的演讲与浙江大学的校训"求是创新"

 

 

在答疑环节中,与会观众纷纷踊跃提问。Rashid Bashir院士与观众就细胞机器的实现、细胞机器的可拓展性和生物学与工程学的关系等方面进行了探讨。他表示,无论是生物学还是工程学,这两个领域都高度依赖数学和物理建模,可采用从简单模型向复杂模型逐步发展的研究方法。

 

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▲ 答疑互动

 

Rashid Bashir院士的精彩演讲给与会者留下了深刻的印象,不仅为大家提供了一个深入了解医学与工程交叉领域的机会,还揭示了这些学科融合带来的创新性可能,激发同学对这一前沿科学领域的探索热情。

 

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▲ 李德纮院士为Rashid Bashir院士颁发鹃湖国际院士大讲堂纪念品及SURF吉祥物

 

 

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▲ 集体合影

 

随着科技的飞速进步,医学领域迎来了前所未有的变革。科研工作者们通过将微观细胞与精密工程技术相结合,创造出前所未有的医疗设备与诊断方法,如同在浩瀚的生命海洋中点亮一盏盏明灯。这不仅是科学的进步,更是人类健康与福祉的巨大飞跃,让每一个生命都能在科技的光芒下焕发出无限的可能。

 

 

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▲ UIUC校长Robert J. Jones一行参观光数实验室

 

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