与罗伯特·S·兰格的对话

《ACS Nano Medicine》：In Conversation with Robert S. Langer

Robert Langer教授是现代生物材料与药物递送系统的先驱，拥有1600余篇论文及数千项专利，获包括美国国家科学奖章在内的200余项国际大奖。他强调纳米医学转化需结合紧迫需求与扎实科学基础，AI可优化脂质纳米颗粒配方但需高质量数据，并建议青年研究者平衡风险与渐进式创新，注重成果保护与叙事表达。

　　

罗伯特·兰格（Robert Langer）是麻省理工学院的教授，被广泛认为是现代生物材料和药物输送领域的先驱。兰格教授是一位多产的发明家和企业家，发表了超过1600篇论文，并在全球拥有数千项专利。他的研究成果推动了长效治疗药物、组织工程和mRNA疫苗的发展。根据谷歌学术（Google Scholar）的数据，他是历史上被引用次数最多的工程师（h指数为332，引用次数超过455,800次）。他的工作获得了200多项奖项，包括美国国家科学奖章、美国国家技术创新奖章、伊丽莎白女王工程奖以及查尔斯·斯塔克·德雷珀奖（Charles Stark Draper Prize）。 在这次对话中，兰格教授谈到了激发创新的好奇心、将大胆的想法转化为实际疗法的过程，以及培养能够做到这一点的研究社区。 NM：兰格教授，您已经接受了多家媒体的采访。能否向《ACS Nano Medicine》的读者分享一些我们还不了解的关于您自己的事情？ Langer：除了科学研究之外，我还有一个意想不到的爱好——魔术。我喜欢表演魔术，尤其是给孩子们看。有一次我在麻省理工学院为400名孩子们表演魔术，那是一次难忘的经历。我甚至在控制释放学会（Controlled Release Society）的虚拟会议上表演过魔术，通过Zoom进行表演确实很有挑战性！另一个鲜为人知的事实是，我非常热爱运动——主要是因为我也喜欢吃东西，尤其是甜食。我对巧克力有着特别的爱好。在科德角（Cape Cod）有一家糖果店以我的名字命名了一款巧克力制品：“Dr. Bob’s”。 NM：您是药物输送系统和组织工程领域的领军人物。是什么让您投身于纳米医学领域呢？ Langer：我的工作一直致力于利用化学和工程技术来改善医学。虽然我最初并没有专门研究纳米医学，但随着我在药物输送和诊断技术方面探索新的创新方法，这个领域变得至关重要。纳米技术为医学的多个领域带来了强大的工具。选择纳米技术不仅是一个科学决策，更是推动医学向前发展的战略需要。 NM：目前发表的论文数量以及进入临床阶段的纳米制剂数量之间存在很大的不平衡。作为Moderna和其他几家公司的联合创始人，您能分享一些将纳米医学从实验室推向市场的关键因素吗？ Langer：将研究成果转化为实际应用在所有医学领域都充满挑战，但纳米技术在这方面处于领先地位。它已经带来了许多治疗上的突破，比如COVID-19疫苗和癌症治疗方法，以及Seer、Bio和PrognomiQ等公司开发的诊断工具。推动这一转化的关键因素是紧迫性——像COVID-19这样的危机会在基础科学研究已经成熟的情况下加速创新。纳米医学的发展史表明，扎实的科学基础加上实际需求可以催生变革性的产品。 NM：像AlphaFold这样的AI工具正在改变材料设计。鉴于您在临床纳米载体方面的研究，您如何看待AI在加速这些成果转化中的作用？例如，通过虚拟筛选优化聚合物或模拟免疫相互作用来预测风险。AI在哪些方面能超越传统方法？您对AI在纳米医学领域的应用有什么看法？ Langer：AI具有巨大的潜力，尤其是在处理高质量、结构化的数据集时。虽然目前有很多关于AI的炒作，但只有当数据全面且经过严格控制时，AI才能真正发挥作用。例如，在我们的实验室里，丹·安德森（Dan Anderson）、我和我们的学生利用AI优化了脂质纳米颗粒的配方，尤其是可电离脂质。这些AI模型是在精心挑选的数据集上训练出来的，帮助我们设计了更有效的药物输送系统。然而，我们也必须认识到AI的局限性——许多临床前模型并不能准确反映人体生物学特性。为了进一步提升AI在纳米医学中的应用，我们需要更多的预测模型和经过验证的数据集，包括像器官芯片（organ-on-a-chip）这样的实验平台。 NM：对于那些希望成为科学家兼企业家的早期纳米医学研究者，您有什么建议吗？ Langer：我的建议是设定高目标，提出有意义的问题，并从事有可能对世界产生重大影响的研究。许多人因为工作稳定性或资金压力而选择相对保守的项目，但勇于承担风险往往能带来更大的成就。坚持是关键。我还鼓励研究人员同时重视发表论文和申请专利。强大的知识产权基础对于成果转化至关重要。我们在公开研究成果之前会尽最大努力申请专利，因为我们明白没有专利保护，重要的想法可能永远无法进入临床应用。 NM：早期从事纳米医学研究的科研人员往往充满探索的激情。然而，目前的资金体系往往更倾向于保守的提案。您能分享一些平衡这两者的策略吗？如何提出既能激发创新又能吸引资助机构的提案？如果您是评审专家，哪些标准会让您印象深刻？ Langer：在申请资金时需要具备战略思维。评审者往往会寻找拒绝提案的理由，所以我建议“填补所有可能的漏洞”——如果您的背景缺乏某些专业知识，那就组建一个跨学科的团队；引用支持您研究方法的文献，并准备好应对可能的质疑。同时，多了解不同的资金来源。虽然美国国立卫生研究院（NIH）和国家科学基金会（NSF）等机构更倾向于低风险项目，但国防高级研究计划局（DARPA）、高级卫生研究计划局（ARPA-H）以及盖茨基金会（Gates Foundation）或青少年糖尿病研究基金会（Juvenile Diabetes Research Foundation，现称为Breakthrough T1D）等机构则更愿意支持高风险、高回报的项目。请确保您的提案与资助机构的使命相符。 NM：许多研究生在追求高风险研究的同时还要应对毕业压力，这可能会阻碍他们的探索。您能否分享一些帮助他们在早期取得成功、建立信心的方法？比如设计易于实施的项目以确保进展顺利，同时鼓励他们提出大胆的想法？指导这种平衡的关键原则是什么？ Langer：我生命中一位极具影响力的导师朱达·福克曼（Judah Folkman）让我相信一切皆有可能。他也经常用积极的方式鼓励我，让我明白我们的研究可以带来实际的治疗效果。我在实验室里也努力培养这种思维方式。我希望学生们能够为了使命而非义务而努力工作。早期的成功能增强他们的信心，从而让他们更愿意承担高风险的项目。 NM：从各方面来看，您都取得了巨大的成功。然而，成功从来都不容易。在您的职业生涯中，是哪些品质和特点帮助您取得了这样的成就？ Langer：有像福克曼博士这样的榜样对我的职业发展影响深远。我一直是个敢于冒险的人，宁愿放弃稳定的工作机会去追求有意义的事情。在医院里担任唯一的工程师虽然不常见，但为我带来了独特的学习机会。坚持不懈也是我的重要特质——我从不轻易放弃。 NM：除了高质量、突破性的科学研究之外，您认为一篇优秀的纳米医学研究论文还需要具备哪些特点？ Langer：突破性的研究成果固然重要，但清晰的表达和远见也能提升论文的价值。论文应该明确指出未来的研究方向，并以简洁易懂的方式传达复杂的概念。写作和演讲都是需要刻意练习的关键技能。许多科学家可以从正式的课程、同行评审写作小组或经验丰富的导师那里受益。我建议邀请像乔治·怀特赛德斯（George Whitesides）或他的学生这样的专家撰写关于写作技巧的文章，这对整个研究社区来说是非常有价值的资源。将论文结构化为引人入胜的故事形式，能够有效地传达科学内容，并吸引不同背景的读者。 我们感谢兰格教授的这次精彩对话以及他对《ACS Nano Medicine》的支持。我们期待兰格实验室带来更多新颖而令人兴奋的研究成果。