追逐前沿 无悔科研路
齐鲁大地，孔孟之乡，历史悠久，文化底蕴深厚。自古以来，这里就人才辈出，成为社会发展的中坚力量。1986年出生于此的杨大全，更是用年轻的生命书写着属于他的传奇。
杨大全，2014年获得北京邮电大学信息与通信工程专业工学博士学位。读博期间，曾赴美国哈佛大学进行博士研究生联合培养两年。2014年7月他回到北京邮电大学信息与通信工程学院工作，担任讲师；2016年12月被聘为副教授；2019年7月入选北京邮电大学“1551人才计划-托举人才”；2020年7月入选“北京市科技新星人才计划”。杨大全一直从事微纳结构增强的光学传感技术与生物医学精准检测方面的理论和实验研究。尤其在超高灵敏度光学微腔生物传感的实验研究方面，积累了不少经验，取得了一系列创新性成果。开发了新型微纳光学传感器件和检测系统，并将微纳光学传感技术与生物医学交叉融合，致力于为生物研究和医学诊疗提供前沿工具和技术手段，以期最终能实际应用于生物医学的传感检测以及临床疾病的辅助诊断中。
目前国内从事微腔传感技术研究的专家都非常年轻，且大部分专家都拥有国外学习或交流研究的经验，有效提升了我国微腔传感技术的科研水平。作为“80后”的杨大全，凭借着自己的不懈努力和执着精神在光学传感领域取得了一定的科研成果，先后在国际顶级期刊上发表重要学术论文70余篇，研究成果入选美国光学学会OpticalDevices领域2016年度TopDownloadsinAppliedOptics；同时被Nature、Lab-on-chip等国际权威期刊和《中国激光》等学术杂志引用和报道。截至目前，以第一发明人申请国家发明专利12项，授权专利5项；主持/承担国家级和省部级科研项目7项。研究成果荣获北京邮电大学优秀博士论文奖、中国电子学会优秀博士论文提名奖、中国光学工程学会技术发明一等奖和中国济南新动能国际高层次人才创新创业大赛三等奖等，为今后的研究奠定了坚实的基础。
依托平台 助攻生物医学
随着互联网时代的到来，信息技术被快速而广泛地应用于各个领域，光学微腔传感技术作为目前光电子信息领域的前沿技术，专业性非常强，在我国众多科研工作者的共同努力下，我国微腔传感技术的整体水平已经达到国际先进水平。在这种大背景下，信息技术与生物医学有机结合的外部条件已经十分成熟，杨大全和团队更是为此严阵以待，牵头负责建设了北京邮电大学微纳光学研究平台和生物医学检测超净间实验室，为科学研究工作提供了良好的科研环境。
据杨大全介绍，在现有的微纳光学传感技术中，光学微腔能将光子长时间局域在很小的空间体积内，极大地增强了光与物质的相互作用，因此已经成为微纳光学传感和前沿光子学研究的重要体系之一。自2009年以来，他就已经开始开展超高品质因子光学微腔传感等方面的研究，并基于此连续多次参加CLEO、CLEO-PR、FIO、ACP等国际顶级学术会议，完成特邀报告。他还积极与国内外知名院校的同行专家建立了长久稳定的交流互访合作，共同剑指微纳光学传感技术的巅峰。
在读博期间，杨大全曾到哈佛大学博士联合培养两年，并敏锐地察觉到纳光电子前沿技术与生物医学的交叉融合将成为这一领域的技术前沿。在经过潜心研究后，他和团队提出超高灵敏光子晶体微腔传感新机制，突破了此前光子晶体微腔传感极限；实验结果证明，相比于之前光子晶体微腔传感器，该传感器灵敏值提升了一个数量级，并实现了PBS溶液中10ag/mL链霉亲和素的超低浓度实时检测，而且无需荧光标记。研究成果于2014年发表在国际顶级期刊《应用物理快报》上，得到国际同行高度认可。其中，2016年美国加州理工学院生物工程专家P.Rothemund教授在Nature上发表文章，正面引用并评价他们的工作可用于实现单分子检测。
简而言之，杨大全与团队研究成员目前开展的科研工作主要集中在两个方面。第一，针对微纳传感核心器件研发，杨大全和合作团队已经熟练掌握了微纳光学器件制备工艺、自主开发了片上封装技术和微流控技术，搭建了满足不同需求的微纳光学传感平台和相应的生物医学检测系统，在国际微纳传感领域拥有了一席之地。第二，针对如何将微纳传感技术与生物医学研究进行交叉融合，该团队正积极为生物研究和医学诊疗提供前沿工具和技术手段。希望这些技术后期能够真正得到应用和落地，实现科研成果转化。
目标明确 笃定践行路
众所周知，任何科研创新的最终落脚点都是产业化，随着杨大全和研究团队在纳光电子前沿技术与生物医学交叉融合方面取得重大突破，如何实现科研成果转化和技术应用落地，成为他们科研攻关的重点之一。
据杨大全介绍，他带领的这支“新锐”团队目前在实验上已经可以实现单分子的高灵敏检测。接下来，他们希望将这些自主创新的技术与医院的临床实践相结合，或者应用于环境监测等方面，真正实现此项科研创新的价值。而在与临床相结合的过程中，他们将重点放在了为重大疾病的早期筛查和辅助诊断提供技术支撑，助攻当前很多重大疾病的医学难题。
从国家层面来看，我国已经先后出台了很多关于预防重大疾病的相关政策，例如我国《中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出：“疾病防治要重心前移，坚持预防为主，促进健康和防治疾病结合。”杨大全和团队所开展的科学研究恰恰是为该工作提供相应的前沿技术，主要应用的领域集中在推动基础医学的重大疾病早诊断、早治疗方面。具体而言，因为每种病的病情都与相关的标志物有着密切联系，通过疾病标志物的前期检测，可以为病情的控制或早期筛查提供技术支持，进而实现为临床诊断服务的目标。也就是说，能够通过相关技术检测到一些临床上的相关指标，为医生或医院的基础研究工作者提供可参考数据，进而帮助其做出更加准确、客观的判断，达到预防疾病的目的。
因此，杨大全和团队将努力实现技术应用与成果转化，为促进解决生物医学难题、助攻药物疫苗研发、辅助重大疾病早期筛查、提升临床精准医疗水平提供新的技术手段和产品支持。例如，研制芯片化光学微腔生物医学精准检测设备，实现对包括病毒在内的多种待测标记物高通量、超灵敏、快速、无标记、并行检测，为生物医学精准快速检测提供技术支撑。
未来可期 砥砺前行
在整个科研过程中，杨大全和团队成员致力于将微纳光学传感技术与生物医学交叉融合创新，希望所获科研成果能够真正从实验室走出去，实现产品的落地和生产力转化。“这是我们努力的方向。”虽然还有很长的路要走，但目标是明确的。“当然这个过程中一定会遇到很多困难，但是我相信只要找准了方向，潜心努力去做，就可以做出很好的成果。”可见，杨大全相信未来可期。
“繁霜尽是心头血，洒向千峰秋叶丹。”科研创新，永远在路上。在杨大全的科研路上，他总能体会到科学研究最吸引人的地方在哪里——从最初的一无所知，到逐步深入，最后作出成果。就像一个人走进森林里探宝，最终找到科学宝藏的那一刻，是一种真正的享受。这种乐趣，正是对科研工作者最大的回馈。因此，在他眼中，每一次科研成果的取得都是一种享受，而最让他满足的是这些科研成果得到成功转化，实现其真正的价值。
撰稿：高 洁 马 林
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第24期
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