我校物理系98级校友、悉尼科技大学的华人教授金大勇正在医药界掀起一场又一场革命：纳米材料、光子技术、体内诊断、冲破脑血管屏障、超分辨率显微观察等等。
在金大勇教授脑海中的未来，便携的诊断设备会像智能手机一样普及，科学家能用它们监测个体细胞，疾病也能在危害身体之前被诊测出来。纳米生物光子学在悉尼科技大学是一个新兴领域，也是金大勇教授努力去开创的医疗领域。他认为，“纳米尺度是生物分子运转的基础层次，也是疾病发源的尺度。”
为此，金大勇教授设计了一种肉眼不可见的功能纳米微粒，利用光能去探索细胞、监测疾病，并向其递送适当剂量的药物。
改变生物专业
金大勇教授最近被委任为耗资370万澳元的澳大利亚研究协会产业转型中心（Australian Research Council Industrial Transformation Hub）的负责人，这个中心的目标正是要研制侦测能力大幅提升的便携式诊断设备。
这些易用设备的开发吸纳了金教授及其在悉尼科技大学的同事们在纳米材料和光子技术上的成果，能够分析呼吸、唾液、尿液和血液样本中小到不可思议的物质，来判定取样者是否患病。
金教授表示，凭借这些医疗技术的实时健康监控以及更便捷的诊疗手段，医院的负担能被大大减轻。“未来，前列腺癌患者能够通过自行检测尿液来判断疾病是否复发。”
产业转型中心同时也与行业合作，共同研发一种安装于路边的呼吸监测机，帮助警方检测毒品交易。在五年的任期内，金教授希望能够研发出几种便携诊断仪， 应用于由传染病和环境污染引发的癌症诊断。
Super Dots进入体内诊断疾病
金教授还尝试着推进疾病的体内诊断，他说，癌症和传染病都是从一个细胞开始爆发的，目前我们面临的挑战是，我们不能在早期阶段发现这些细胞。
澳大利亚的Super Dots团队主攻这项技术，金教授正是其中的一员，这个团队在2015年获得了极具声望的Eureka 奖。这些纳米粒子能够“大海捞针”，从数以百万计的细胞中侦测出致病细胞。这些微粒由纳米结晶材料构成，它们能够吸收不可见的红外线，然后释放出大量能量。
一旦纳米材料在体内或血样中发现了目标细胞，就可以被研究人员通过无害的红外线激活，然后那个点会释放出可见的光，将致病细胞点亮。“致病细胞在黑暗中生长，这项技术让你能够监测它。”除了医学，Super Dots还能用于识别假冒的护照、钞票和药物标签，以及应用在太阳能电池和3D显示屏上。
冲破脑血管屏障
金教授的纳米粒子还可以用作冲破脑血管屏障的药物载体。金教授称，向大脑的单个神经元运载药物是神经研究的“圣杯问题”，“针对阿尔茨海默症和帕金森病已经研发出许多在体外有效的药物，但脑血管屏障拦截了99%的药物进入循环系统的通路。”金教授和他的同事们建立了800多种不同纳米尺度、特定形状、尺寸和表面功能的药物载体，这在一定程度上解决了这个难题。“如果特制的药物载体告诉脑血管屏障‘这个载体是朋友而不是敌人’，那么通向大脑的大门就向我们敞开了。”
超分辨率显微观察的新突破
金教授的新研究也为显微观察领域带来了新突破。金教授和佐治亚理工学院以及北京大学的科研人员共同突破了一大难题，研发了一种简易方式，以3D的方式观察细胞。团队用特制的镜片取代了传统的透明玻片来培养细胞，在超分辨率显微镜的反光下，研究人员能够清晰地看到细胞结构的细节。
“这个简单的技术使我们能够看到前所未有的细节，比如原子核膜上的小洞——这是单个分子进出的窗口。当细胞想发出信号、向外传递信息时，这就是它们的通道，如今我们能够看清它是什么样子的。”
通过了解细胞如何运转、交流以及疾病如何产生，研究人员能够发明出更加有效的疗法。金教授和北京大学的席鹏教授共同持有这项发明的专利权，金教授称他们正在想办法通过奥林巴斯或徕卡这样的企业将这项发明推向市场。
澳大利亚多元文化交流，将他留在澳洲
把金教授带往澳大利亚的是爱情的力量。他的妻子在2002年来到悉尼学习会计，他也随她来到澳洲。金教授最终去了麦考瑞大学Jim Piper博士——激光和光学研究新锐专家的实验室。在Piper博士的指导下，金教授研发了一套追踪水中病原体轨迹的系统。
金教授称，澳大利亚的研究生教育相比他去美国的同学所接受的要更全面和丰富。原本他的家庭打算让他回国后进一个美国的博士后站点，但他最终决定留在澳大利亚。他说：“从地理上看，澳大利亚似乎是孤立的，但其实它与世界是联系紧密的。澳大利亚的学术圈是文化多元的，这促成了许多合作的机会。”
金教授认为多学科的知识和合作是实现他所设想的未来保健事业的关键。除去他已作出的众多突破，金教授最为之兴奋的是私人定制的医疗。如今，罹患同种疾病的患者大都使用同种药物进行治疗，但这对其中的一部分患者来说可能根本不起作用。“未来的药物有办法破译原子的独特标识。”这意味着两个患有同样疾病的病患也有可能用全然不同的方式来治疗，而这也是金教授前进的方向。
澳大利亚的先进的科研和医疗项目，给金大勇教授这样的医学人才提供了发展可能。而澳大利亚浓厚的学术氛围、多元文化的交流，更是为众多学子提供了增长见识、砥砺思想的空间。欢迎更多有理想、有抱负、有情怀的人才来到澳大利亚高校，展示自己的能力，为未来世界的发展做出贡献！
【校友简介】：
金大勇，2002年毕业于我校物理系物理学教育专业，现任悉尼科技大学首席教授。2015年，金大勇教授获得澳大利亚尤里卡交叉学科创新奖，开创了华人在澳洲的新篇章。
（本文摘编自公众号“澳大利亚政府教育资讯”，有修改）