记者 王志 摄影 赵伟佳
在天津东丽区的一个展厅里,一排泛着温润光泽的瓷器格外引人注目。它们看似普通,却暗藏“玄机”——釉面下跃动的稀土元素,正以纳米级的智慧守护着人类健康。这里是包头稀土研究院天津分院医疗材料研发中心,1993年出生的张春霞,作为中心主任,正带领团队将稀土的神奇力量注入医疗器械、抗菌陶瓷乃至农业科技,书写着中国稀土应用的崭新篇章。
图为张春霞在查阅文献
稀土医疗:一场跨越学科的突围
张春霞的科研之路充满戏剧性。吉林大学物理化学专业博士在读期间,却在 2020 年新冠疫情期间意外开启了抗菌材料的探索。她偶然发现稀土材料在抗菌领域的潜力。“当时做的超级抗菌材料发了1篇SCI,就像打开了一扇门。”她回忆道。博士课题中,她与吉大白求恩第一附属医院合作开发前列腺癌早期筛查试剂盒,首次将稀土铕的荧光特性与医学检测结合,让检测成本从数千元降至几十元。这份“让技术普惠大众”的初心,成为她投身稀土医疗的起点。
当她发现稀土元素在调控下能高速、长效杀灭细菌时,仿佛打开了潘多拉魔盒。稀土材料有自适应性抗菌的特性,在特定环境下会产生大量的活性氧,杀死细菌,像士兵一样守卫大家的健康。
2022年,手握多个顶级offer的张春霞选择加入具有转化定位的包头稀土研究院天津分院。彼时的医疗材料研发中心还没有一间办公室。从实验室设计、设备采购到课题筛选,这位年轻的科学家化身“全能战士”。“天津分院是一个很好的平台,每个研发中心主任都能解开束缚,参与到人员招募中,在市场前景调查充分、课题方案设计完善的情况下,秉持真正想把事情做好的初心,领导都会给予大力支持。”张春霞说道。
图为张春霞与团队成员做实验
一场意外却成为转机。一次摔伤后,她在医院缝合时与医生畅聊稀土应用,竟促成首个医疗合作项目:将稀土应用于生长因子敷料中。这场“带血的签约”,正式打响稀土进军医疗领域的“第一枪”。
生命密码:用稀土重构医疗场景
在天津稀土研究院医疗材料研发中心,张春霞团队创造了多个“第一”。他们研发的防针刺医用手套,将稀土片层材料融入橡胶,在厚度不增加的前提下,使手套防刺能力提升>30%。更神奇的是,这种手套还能自适应调节弹性,有望将多种型号精简为通用款。
“银离子价格高昂易氧化,铜离子纤维带颜色,而稀土稳定、廉价、无毒害。”她举起一片薄如蝉翼的医用罩衣,“这种材料能抗50次洗涤,未来或将成为手术室的‘隐形护盾’。”这个与医院合作的医用罩衣项目,则展现了稀土的另一重魔法。通过纳米级稀土纤维的巧妙助攻,罩衣不仅实现血液零渗透,还具备长效抗菌性能。“我们正在与企业合作开发耐水洗 50 次仍保持 3A 级抗菌的医用纺织品。” 张春霞展示着他们团队的作品,如同欣赏一件件艺术品。
最具突破性的当属骨修复材料。在大鼠实验中,添加稀土的填料使骨缺损修复速度提升55%。“这就像给骨骼生长按下了加速键。”张春霞说道。这项技术已引起多家医院关注。
大地诗篇:稀土与万物共生
站在摆满稀土陶瓷的展架前,张春霞轻抚釉面:“每件作品都是行走的科普。”添加稀土的瓷器杀灭幽门螺旋杆菌、肺炎链球菌效率超90%,水分子团从100Hz活化至80Hz,人体器官的吸收代谢效率大大提高,而且泡茶时茶香更馥郁。在包头新华书城的对比展品中,普通瓷器与稀土瓷器的色泽差异一目了然,前者如蒙尘明珠,后者似出水芙蓉。
她与李璐副院长亲自跑展会、谈合作,将稀土瓷器送入外事礼品备选名录,在文创市集讲述“健康密码”。面对医疗认证的长周期,她选择“两条腿走路”:与医院共建联合实验室,让需求端直接督促研发;同时布局日用品市场,用茶杯、餐具培养公众认知。
在新疆棉田,稀土农药让黄萎病棉区增产;在红瑶甘薯基地,稀土肥料有望解决红薯茎线虫病……稀土,这个曾被束之高阁的战略资源,正在这群年轻人手中焕发新生。“稀土不是工业专属,它可以成为农业的 ‘营养密码’。”
“我们的目标是让稀土飞入寻常百姓家。” 张春霞展示着一款稀土抗菌餐具,从茶具到酒具,从餐具到文创产品,她正在构建一个完整的稀土应用生态链条。
星辰大海:在跨界中寻找答案
这位年轻的科研带头人,用 “跨界融合”破解着稀土应用的密码。她带领的 90 后团队,将有机合成、材料科学、微生物学等多学科知识熔于一炉。在她看来,科研如同拼图游戏:“每一块看似无关的碎片,终将拼出完整的未来图景。”
如今,张春霞的实验室里摆满了各种 “跨界作品”:从能标记病灶的耐洗涤稀土马克笔,到可降解的稀土敷料;从抗菌防污的医疗耗材,到多功能手机背板。这些创新背后,是她对稀土元素的深刻理解:“它不仅是工业‘维生素’,更是生命健康的催化剂。”
当被问及未来愿景时,这位年轻的科学家目光如炬:“我希望在有生之年,看到稀土材料成为医疗领域的‘ 万能钥匙’,让更多人因科技而受益。” 在她的带领下,稀土元素正从实验室走向临床,从工厂走向田间,书写着属于中国科学家的创新传奇。