張安琪（右）與鮑哲南 ■ 資料圖

近日,，張安琪“悶頭”做了5年的研究在《科學(xué)》發(fā)表,。這個(gè)熟悉的名字和這張明媚的笑臉，就是10年前走紅網(wǎng)絡(luò)的“門(mén)薩女孩”“復(fù)旦學(xué)霸”,。19歲實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)獨(dú)立,、“月入5萬(wàn)元”的她早已成為許多同齡人的勵(lì)志傳奇,。

設(shè)計(jì)植入大腦的柔性探針

世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè)，到2040年,，神經(jīng)退行性疾病將會(huì)取代癌癥,，成為人類(lèi)第二大致死疾病。這是由于神經(jīng)退化而導(dǎo)致患者功能障礙的一類(lèi)疾病,，以帕金森綜合征,、老年癡呆癥、漸凍癥,、亨廷頓舞蹈癥等最為典型,。然而面對(duì)這些疾病，人類(lèi)迄今能做的事情非常有限,。

張安琪的這篇論文,，可能為人類(lèi)對(duì)抗神經(jīng)退行性疾病的武器庫(kù)中，增加一柄小巧輕靈的“寶劍”,。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種比頭發(fā)絲還細(xì)的血管內(nèi)神經(jīng)探針,，可植入嚙齒動(dòng)物大腦中直徑100微米以下的血管中。由于該探針質(zhì)地柔軟,，不會(huì)對(duì)大腦或血管造成任何損傷,。

更令研究人員欣喜的是，該探針的免疫反應(yīng)極小,，且能在體內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定存在,，很有希望用于檢測(cè)和干預(yù)神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

那么,，有什么方法可以既保證精度,，又不傷害病人的腦部組織呢？這是2018年時(shí),，25歲的張安琪頭腦中反復(fù)思考的問(wèn)題。

彼時(shí)的她正在哈佛大學(xué)讀博,，師從著名教授Charles Lieber,。腦機(jī)接口是當(dāng)時(shí)她所在實(shí)驗(yàn)室的研究方向之一。而Lieber實(shí)驗(yàn)室擅長(zhǎng)制作的柔性電極,，相比于傳統(tǒng)金屬電極,，能大大減少對(duì)大腦的傷害,。

張安琪把實(shí)驗(yàn)室的這些優(yōu)勢(shì)方向結(jié)合在一起，希望能設(shè)計(jì)出不需要開(kāi)顱就能定向植入大腦特定位點(diǎn)的柔性探針,。

她從心臟支架植入術(shù)獲得了靈感,。這種手術(shù)在臨床上已經(jīng)非常成熟，不需要開(kāi)胸,，只需要在腿部或手臂開(kāi)一個(gè)小口,，沿著蜿蜒的血管，就可以把支架送到心臟中去,。

“這個(gè)操作對(duì)裝置的設(shè)計(jì)要求很高,，因?yàn)檠芎荛L(zhǎng)很細(xì)，而且是彎彎曲曲的,。特別是動(dòng)脈,，還一直在跳動(dòng)?！睆埌茬髡f(shuō)“這就要求放進(jìn)去的柔性電極不能太硬也不能太軟,，太軟會(huì)在血管里卷作一團(tuán)，阻塞血流而導(dǎo)致中風(fēng),；太硬則會(huì)傷害血管壁,。因此，調(diào)節(jié)這個(gè)裝置的力學(xué)性質(zhì)就是工作成功的關(guān)鍵,?！泵鞔_了研究目標(biāo)，找準(zhǔn)了突破方向,，張安琪便開(kāi)始了漫長(zhǎng)而艱難的實(shí)驗(yàn),。

獨(dú)挑研究大梁

在此之前，類(lèi)似研究采用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,，都是像羊這樣的大型動(dòng)物,。

張安琪給自己提升了難度等級(jí)，她選擇大鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,。大鼠的腦部血管更加微小精細(xì),，對(duì)柔性探針的大小、靈活性和操作的精確性等都提出了更大的挑戰(zhàn),。如果實(shí)驗(yàn)在大鼠上獲得成功,，那么未來(lái)應(yīng)用于人體無(wú)疑會(huì)更加容易。

“你看,，我設(shè)計(jì)的整個(gè)裝置比頭發(fā)絲要細(xì)一些,。放大來(lái)看，形狀就像羽毛一樣,。中間是比較硬的一根絲,，叫作導(dǎo)絲,，控制著整個(gè)裝置的力學(xué)性質(zhì)；周?chē)鷦t是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，是比較軟的部分,。”張安琪指著電腦屏幕細(xì)致地解釋著,。

把這個(gè)探針?lè)湃氤錆M生理鹽水的導(dǎo)管中,，用注射器注入大鼠頸部，就可以將其輸送至大鼠的大腦底部,。在這里,，探針會(huì)遇到一個(gè)“向左走或向右走”的難題。

向左走,，是大腦中動(dòng)脈（MCA）,，通往大腦皮層；向右走,，是大腦前動(dòng)脈（ACA）,，通往嗅球?？商结樕蠜](méi)有方向盤(pán),，要怎么才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定向呢？

張安琪想到,，這兩根血管的彎曲角度不同,，或許可以通過(guò)改變導(dǎo)絲的粗細(xì)來(lái)調(diào)節(jié)探針的彎曲程度，從而讓探針自行找到最適宜通過(guò)的轉(zhuǎn)彎,。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn),，她找到了導(dǎo)絲最適合的兩個(gè)寬度，分別是25微米和75微米,。這樣,，兩根“羽毛”能夠分別順利進(jìn)入兩根不同的血管，從而檢測(cè)大腦不同區(qū)域的電信號(hào),。

“悶頭”實(shí)驗(yàn)多年后,，張安琪把自己的心血投稿到《科學(xué)》，僅僅兩個(gè)月就被接收了,。

閱盡千帆,，科研是“最好的人生選擇”

從復(fù)旦到哈佛再到斯坦福——不管張安琪在過(guò)去10年間如何低調(diào),，她金光閃閃的履歷,，依然吸引著人們的好奇和關(guān)切。

10年過(guò)去,，褪去了“網(wǎng)紅”“女神”這些浮夸的標(biāo)簽,，張安琪用自己的成果回答了這些問(wèn)題。

“我過(guò)去的各種經(jīng)歷,，反而堅(jiān)定了我選擇科研的決心,。”她說(shuō),，“比如我本科前兩年,，花了很多時(shí)間在科研上，但沒(méi)有出任何成果,。在我很沮喪和懷疑的時(shí)候,，看到身邊的同學(xué)都過(guò)得那樣豐富多彩，于是我也嘗試去新東方做英語(yǔ)老師,。這讓我有機(jī)會(huì)看看其他的職業(yè)是什么樣的,。結(jié)果就是，我經(jīng)歷得越多,，科研的理想就越堅(jiān)定,。”

談及過(guò)去走紅網(wǎng)絡(luò)對(duì)自己的影響,，張安琪表示,，既不后悔，也不留戀,?！澳菐啄辏沂盏竭^(guò)很多同學(xué)的來(lái)信,，其中不少是女生,。她們告訴我，我的故事激勵(lì)了她們,。這讓我非常高興,，因?yàn)殡m然現(xiàn)在有更多女生做科研，但男女比例依然不平衡,。就像鮑哲南教授是我的女性榜樣一樣,，我也希望自己可以鼓勵(lì)更多女生參與科研工作?！?/p>

對(duì)于未來(lái),，張安琪有非常明確的規(guī)劃。她想要繼續(xù)從事腦機(jī)接口方向的研究,，為人類(lèi)健康作出更多貢獻(xiàn),；同時(shí)，她也想成為Charles Lieber那樣的教授,，不僅擅長(zhǎng)科研,，也擅長(zhǎng)培養(yǎng)人才,，不僅是一名好科學(xué)家，也是一名好老師,。