在兰州大学药学院

一间不足60平方米的实验室里

29名师生围坐在实验台前

盯着电脑屏幕上闪烁的肠道菌群数据

这支平均年龄不到26岁的团队

刚刚获得

“兰州大学研究生先进集体”的荣誉称号

他们以接力般的方式

用七年时间在肠癌早筛领域

闯出一条“AI'+'微生物组”的创新之路

让肠癌早筛准确率突破90%

灵敏度达到100%

“积极向上、对科学有信仰，愿意努力奋斗”

这就是陈朋教授团队的标准

图为陈朋导学团队设计的粪便微生物组结直肠癌早筛试剂盒

01

破解肠癌密码：从微生物组到早筛革命

消化道肿瘤是临床常见恶性疾病，具有高发病率及高死亡率，早诊早治是降低患者死亡率和医疗负担的最佳途径。陈朋教授导学团队的核心研究方向是在肠癌早期，尤其是腺瘤阶段实现精准检测。目前临床常用的结肠镜检测存在一定弊端，且如何利用人工智能，从多组学数据中发掘有效的生物标志物，以及发现精准靶向的先导化合物是实现诊疗一体化的关键与难点。

陈朋教授导学团队针对以上难点，以人类肠道微生物组为切入点，结合多种人工智能预测模型与高通量筛选技术，开展了癌症诊断模型构建与试剂盒开发、抗肿瘤抗生素先导化合物筛选与作用机制探究的前沿工作。通过对肠道微环境的研究，利用血液、粪便等进行分子诊断，以在癌症形成前的早期阶段发现病变，为临床实现诊疗一体化奠定了基础。

团队目前有成员29人，涵盖本科生至博士生各个学段学生，人体微生物组研究工作在国内乃至国际上都处于前沿水平。尽管国外在相关领域有所进展，但团队的研究方法具有独特优势，且在准确率和灵敏度方面已取得显著成果。经过多年努力，团队研发的检测模型准确率可达90%以上，灵敏度更是达到100%。

当被问到为何从事这项工作时，陈朋表示，初心源于希望真正能在临床解决问题中贡献自己的一份力量。在耶鲁大学做访问学者时，他参与孤儿药（又名罕见药）的研究，当亲手完成制备的生物药挽救11岁罕见病女孩的生命，孩子的父亲写信给实验室的PI的邮件在整个实验室分享的那一刻，所有的人欢欣鼓舞庆祝的那一刻，让他深刻体会到科研的真谛和追求科研的意义，科学之路不仅仅是追求论文和荣誉的过程，而是亲历科研艰辛所产生的科研成果能转化成为治病救人的获得感。

图为陈朋导学团队成员合影

02

七年冷板凳：实验室里的星火燎原

七年前，陈朋从美国耶鲁大学访学归来，并带回了一个大胆的想法：用肠道微生物组破解肠癌密码。因为客观条件限制，他无法开展原计划的工作，一次偶然机会中他接触到美国关于肠癌检测的研究，在与师兄沟通后，他决定将此方向引入国内进行探索。从结肠癌开始，逐步拓展到胃癌、胰腺癌、肝癌等消化系统肿瘤的研究，紧密结合当地需求，为患者带来更有效的早期诊断方法。

当时国内相关研究几乎空白，开展研究的条件也十分艰苦，团队连固定实验室都没有，只能借其他实验室的空闲时间做实验。“最苦的时候，我们在大学科技园租实验室，冬天没暖气，大家只能穿着羽绒服做实验。”硕士生程泽瀛回忆道。陈朋说：“真的很心疼我的学生，有一次早上九点我到实验室，发现小周博士窝在沙发上睡觉，我以为是他刚来就打瞌睡，结果他早上五点才做完实验，眯一会又要进行下一个实验任务了。”朱红梅老师也是导学团队的一员，她看同学做实验的条件很艰苦，主动把学校分配给她的办公室改成实验室。“朱老师真的很好，我们现在做实验要比之前方便很多。”硕士生杜丽倩说。

但就在这样的环境下，他们建成了西北地区首个消化系统肿瘤数字研究平台，累计收集临床样本与先导化合物分子超万例。

收集临床样本中，临床采样是第一道难关。随着国家相关法规出台，临床样本监管愈发严格，团队需要挨个医院去详细沟通协调。博士生马云浩带着团队成员跑遍了兰州的6家医院，将团队的想法描述给医院，希望医院能提供临床样本，但刚开始，医院根本不信任他们，觉得一群学生搞不出什么名堂。但团队成员毫不气馁，医院不信任就千方百计做出成果来，有了成果，医院就可以转变想法了。

据导师陈朋回忆：“每当医院有样本时，无论多远，多忙，我们的学生都会蹬着自行车去取，取得多了，联系多了互相的信任关系也就逐步建立起来，才有医院愿意继续给我们提供样本，一起合作。”马云浩说：“临床样本的收集确实很费工夫，我从硕士研究生阶段就开始和师兄一起采集样本，三年多的时间只采取到了80个样本，后来成员逐渐扩大，我们就组成了五到八个人的临床样本采样小组，分工合作，仅用一年多的时间就在兰州六家医院采集了1000多例样本。”

经过团队师生的不懈努力，截至目前，已经有中国人民解放军空军总医院、兰州大学第一医院、兰州大学第二医院、甘肃省人民医院、甘肃省第三人民医院、兰州市第二人民医院、甘肃省肿瘤医院、浙江省中医院等14家临床中心与团队进行科研合作，团队发展日渐稳健，合作网络也逐步扩展。

图为陈朋导学团队成员在实验室开展实验

03

育才新范式：跨学科锻造科研生力军

陈朋一直以“不断学习”要求自己的学生，要求他们踏实、耐得住寂寞，一步一脚印地前进。

从带教研究生开始，陈朋每周都会开一次组会，针对每个学生的工作进展进行一对一指导，并在组会上鼓励学生互相提问，互相学习。“当我们科研遇到瓶颈时，老师还会单独和我们进行课题探讨。”硕士生司珍珍说。

团队也十分注重跨学科交流与发展。陈朋针对甘肃地区消化系统肿瘤高发的问题，带领团队建立了一个消化系统肿瘤标志物与微生物靶点药物数据库系统，利用大数据系统为基础建立人工智能算法筛选平台，为甘肃省消化系统肿瘤早期诊断与新药筛选提供数据分析与技术支撑。团队构建起涵盖8万余数据的肿瘤标志物数据库，斩获63项软件著作权，搭建起西北地区首个消化系统肿瘤数字研究平台。“数据库的建立对我们跨学科的科研工作有很大的帮助。”硕士生程泽瀛说。

在他们实验室的墙面上，密密麻麻的奖状与泛黄的实验记录并存，讲述着这个团队“以苦为乐”的七年。从借实验室熬夜的青涩学生，到在国际期刊发论文的科研新星，年轻的队员们接过导师的接力棒，继续向“癌症早筛平民化”冲刺。正如陈朋所言：“在西北做科研，永远不缺志气———这里的学生，天生会‘自力更生’。”

04

赛事炼真金：让科研成果“跑”出实验室

“科研的终极价值在于转化应用。”陈朋深谙此道。

导学团队的学生们不仅是科研主力，更是创新实践的先锋。“从研究生阶段，陈老师就鼓励我们参加各种各样的比赛，用自己的课题参加比赛，争取名次，这对我们提升科研能力有很大的帮助。”硕士生方红说。在陈朋的悉心指导下，团队以赛促研的成果令人瞩目：陈朋指导学生团队在全国和省级等各项赛事中参加“中国国际大学生创新大赛”“全国大学生生命科学创新创业大赛”“全国大学生基础医学创新研究暨实验设计论坛”“创客中国”等比赛获得国家银奖、铜奖等30多项，陈朋本人也多次获得优秀指导教师荣誉称号。

“除了自己参赛，我们也会协助指导本科生参加比赛。”博士生赵园春介绍说。2019级临床医学专业的陈书德同学自2022年初在导学团队指导下开展双创训练，累计参加了省部及国家级创新创业大赛、行业竞赛等27次，获得国家级奖4项，省级一、二等奖5项，更是在2023年第九届中国国际大学生创新创业大赛中，以“AI+大数据结直肠癌诊疗一体化平台”项目获得国家级银奖，并顺利推免到中山大学直博。在第十届全国大学生基础医学创新研究暨实验设计论坛总决赛中，导学团队的2021级本科生陈晶晶、陈立儒、张雅欣、张暄茹、字学惠组队斩获铜奖，项目主要负责人陈晶晶也顺利保研到浙江大学继续深造。

“这是一个双赢的过程，我们可以互相促进，共同进步。”带领学弟学妹参加比赛，取得名次，赵园春心里也非常地高兴。在陈朋的实验室里，奖状证书贴满了一面墙，但他表示，以后还要继续努力，争取带领更多的学生冲击国奖。

在双创实践之外，团队也特别关注于国际化交流与创新实践能力培养。他们与美国耶鲁大学、英国贝尔法斯特女王大学、日本广岛大学、摩洛哥卡迪阿雅德大学、印度巴拉迪大学合作开展国际合作、科学研究与人才交流。利用国际化合作的契机，导学团队培养的一批本科生、研究生在毕业后，分别被英国曼彻斯特大学、贝尔法斯特女王大学、美国休斯敦大学、日本广岛大学等国际一流大学录取继续深造。

在肠癌早筛的科研战场上，陈朋教授导学团队以“亮剑”精神披荆斩棘，用科技创新为生命健康筑牢防线。他们的故事，不仅是一段攻坚克难的科研历程，更是一曲关于信念、坚持与奉献的时代凯歌。面向未来，这支年轻的团队将继续深耕消化道肿瘤早筛领域，以更高的科研标准、更开放的国际视野，推动“AI+多组学”技术从实验室走向临床转化，为全球消化道肿瘤防治贡献中国智慧与力量。正如陈朋教授所言：“科研的终极目标，是让更多生命因科学而绽放光彩。”

文字丨白杨　张琛

（兰州大学官方公众号）