"跨界"创新 | 蔡昌湧入选博新计划

近日，全国博士后管理委员会办公室和中国博士后科学基金会公布了2025年度“博士后创新人才支持计划”资助人员名单，基因组所博士后蔡昌湧成功入选。

博士后创新人才支持计划，简称“博新计划”，是人力资源和社会保障部联合全国博士后委员会设立的一项青年人才支持计划。“博新计划”结合国家实验室等重点科研基地，瞄准国家重大战略、战略性高新技术和基础科学前沿领域，遴选一批应届或新近毕业的优秀博士，进入国内博士后设站单位从事博士后研究工作，给予每人每年28万元的博士后日常经费资助，资助期2年，中国博士后科学基金给予一次性配套科研资助经费8万元。

蔡昌湧工作照

蔡昌湧主要从事可降解生物基超分子材料的结构设计、构筑及功能化应用研究，以第一作者或通讯作者（含共同）在Nature Communications、Advanced Materials等国际学术期刊发表论文18篇，获得博士后创新人才计划（A类）、中国农业科学院博士后“优农计划”、大鹏新区“鹏程计划”等项目资助。

跨界合作：以产业为导向的研究课题

一个材料化学博士毕业后决定“跨界”去研究生物农药，在外界看来，似乎偏离了专业主线，但在蔡昌湧看来，跨界合作才是研究的魅力和乐趣所在。2024年，从湖南大学博士毕业的蔡昌湧面临二选一的难题，是留在实验室继续延续博士期间的课题，还是跳出“舒适圈”，尝试不一样的研究方向。在与导师讨论后，他决定选择后者，在联培导师谭志坚研究员的引荐下，蔡昌湧认识了基因组所研究员杨青。

杨青研究员博士毕业于大连理工大学，在哈佛大学开展博士后工作，2019年入职基因组所，长期从事农药分子靶标学研究。针对人畜不含几丁质这一特点，开发出了一系列人畜安全、成药性高的新农药分子靶标，为解决农药的毒性、抗性和高效性问题做出了原创性贡献。

“杨老师告诉我，现有农药剂型产生的液滴与叶片之间的界面作用很弱，喷洒后粘附性不强，雨水一冲刷，农药就流失了，不仅无法达到预期效果，还会污染土壤，如果能制备出一种绿色黏附材料，把农药包裹住，就可以在叶片上长时间的保留，达到更好的发挥农药的作用，实现降本增效。”与杨青老师的交流给了蔡昌湧很大的启发，“我可以把博士期间做的研究拓展应用到农药领域。”蔡昌湧说，两人一拍即合，2024年7月，蔡昌湧加入杨青课题组开展博士后工作。

农药的“新衣”：超分子材料

在病虫害防治过程中，农药的使用必不可少。如何高效地使用农药，发挥出它最大的功效？为此，杨青团队专门为农药设计了一款特殊“外衣”，用更专业的话讲，叫“载体”。

“载体”，顾名思义，指装载农药的物体。

由于农药原药多为粉末或液体，直接施用容易团聚、沉降或堵塞喷头，为了便于喷洒，起初人们会加入水或有机溶剂，以提高农药的流动性和分散性。但人们很快发现，由于雨水冲刷、光照分解或挥发，农药药效持续时间短，需要频繁施药。

为了延长农药的药效，杨青团队希望找到一种既能“包裹”农药，又能延长药效时间的材料。然而，这并非易事。传统的聚合物材料作为载体能够提高农药的物理稳定性（如防止沉降、分层），延长储存期限，但缓释性能有限，不能延长药效，而且这类材料降解缓慢，可能长期残留于土壤或水体中，造成微塑料污染。

没有现成符合条件材料，能不能自己“造”一个？

而这正是蔡昌湧擅长和熟悉的领域，凭借对材料特性的熟悉和一次又一次的尝试，功夫不负有心人，蔡昌湧通过修饰β-环糊精获得原料，合成了一种超分子聚合物，这种材料不仅透明度高、粘附性强、兼容性强，还可以回收循环利用。

将材料与农药结合后，蔡昌湧惊喜地发现这种材料负载率高，苯甲羟肟酸农药负载率可达到40%，且缓释效果优异，药效可以持续15天。为了检测材料的抗雨性，蔡昌湧将负载了农药的液体（添加了荧光物质）喷涂在叶片上，模拟雨水冲刷，通过荧光变化观察农药残留情况，研究发现，雨刷冲刷5小时后，农药活性成分仍黏附在叶片表面。

这一突破性的发现将为农药递送领域带来新的可能。

博士后阶段的工作，蔡昌湧才刚刚起步，谈及未来，他在言语间透露出激动和兴奋之情，“我们还有很多工作要做，希望这些研究能够真正为农民带来便利。”