1月22日，《麻省理工科技評(píng)論》2021年度中國“35歲以下科技創(chuàng)新35人”榜單揭曉，北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心（BIOPIC）謝曉亮課題組副研究員曹云龍和物理學(xué)院助理教授楊起帆同時(shí)入選，獲得先鋒者的稱號(hào)。
曹云龍，30歲，2014年本科畢業(yè)于浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院物理學(xué)專業(yè)，2019年獲得哈佛大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位，師從謝曉亮教授。
曹云龍主要從事單細(xì)胞組學(xué)特別是甲基化研究及測序技術(shù)研發(fā)，他發(fā)明了高度靈敏的單細(xì)胞CABERNET甲基化測序技術(shù)并已將之應(yīng)用于細(xì)胞發(fā)育和分化中DNA甲基化研究及癌癥早篩。然而新冠肺炎的到來改變了曹云龍的研究方向。
新冠疫情暴發(fā)以來，曹云龍以第一作者或共同第一作者發(fā)表多篇關(guān)于新冠病毒免疫研究的重要論文，其中新冠中和抗體藥物研制、疫苗加強(qiáng)第三針有效性評(píng)估和奧密克戎株免疫逃逸的創(chuàng)新性研究結(jié)果為抗擊疫情做出了突出貢獻(xiàn)。
2020年初新冠疫情伊始，曹云龍博士和謝曉亮迅速召集合作團(tuán)隊(duì)，利用課題組在單細(xì)胞測序技術(shù)領(lǐng)域的特長，首次利用高通量單細(xì)胞VDJ測序，快速從新冠康復(fù)者B細(xì)胞中篩選出大量新冠病毒高效中和抗體，其中編號(hào)為DXP-593、DXP-604的兩個(gè)中和抗體療效突出，兩者組合成抗體雞尾酒療法更加顯效，均具治療及預(yù)防功效。兩篇論文發(fā)表于Cell，目前他引超過910次。DXP-593已完成I期和II期新冠患者治療臨床試驗(yàn)。新冠病毒貝塔株、德爾塔株和奧密克戎變異株出現(xiàn)后，國際上絕大多數(shù)中和抗體藥物都相繼被逃逸和失效。所幸的是，曹云龍與合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的DXP-604是國際上為數(shù)極少的對(duì)所有變異株特別是奧密克戎株有效的中和抗體，目前已完成安全性正在進(jìn)行治療臨床試驗(yàn)。2021年10月份北京疫情反復(fù)時(shí)，DXP-604獲批在北京地壇醫(yī)院作為同情用藥緊急使用，治療效果顯著，患者核酸轉(zhuǎn)陰時(shí)間大幅縮短，無一人轉(zhuǎn)為重癥。此后，DXP-604已被紹興、西安、鄭州、天津等地相繼作為同情用藥，在超過300名患者上緊急使用。該中和抗體藥物的研發(fā)成功為新冠疫情防控作出了杰出貢獻(xiàn)。
曹云龍另一貢獻(xiàn)是用高通量單細(xì)胞測序來評(píng)價(jià)國產(chǎn)疫苗的有效性。他和合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有疫苗對(duì)德爾塔株抗御能力下降。但接種第三加強(qiáng)針，即使在注射滅活疫苗第二針12個(gè)月以后，仍能在7天內(nèi)喚醒免疫記憶，14天達(dá)到免疫峰值，從而有效抗御德爾塔變異株。結(jié)果表明，第三針的最佳接種時(shí)間是在第二針之后的6個(gè)月，效力至少可維持9個(gè)月。此成果為疫情防控政策如注射加強(qiáng)第三針等及時(shí)提供了數(shù)據(jù)支持。
新冠病毒迄今為止突變最嚴(yán)重的變異株奧密克戎出現(xiàn)后，現(xiàn)有疫苗與中和抗體藥物能否有效應(yīng)對(duì)變異株迅速引起全球及國際科學(xué)界的廣泛關(guān)注。曹云龍與合作團(tuán)隊(duì)迅速攻關(guān)，利用新研發(fā)的高通量酵母顯示技術(shù)，對(duì)247個(gè)新冠中和抗體的逃逸圖譜、結(jié)合表位、以及對(duì)奧密克戎各個(gè)氨基酸突變的響應(yīng)做了系統(tǒng)性研究。該工作發(fā)現(xiàn)超過85%的現(xiàn)有中和抗體被奧密克戎株逃逸，且具體解釋了奧密克戎株免疫逃逸的機(jī)制，論文在Nature發(fā)表。另外，團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)現(xiàn)非典康復(fù)者體內(nèi)的部分冠狀病毒廣譜中和抗體對(duì)奧密克戎株具有極高活性，這對(duì)于研制針對(duì)奧密克戎株與未來變異株的新一代疫苗及中和抗體藥物具有重要指導(dǎo)意義。
楊起帆，29歲，2013年本科畢業(yè)于北京大學(xué)物理學(xué)院物理學(xué)專業(yè)，2019年于加州理工學(xué)院取得博士學(xué)位。
光學(xué)頻率梳是實(shí)現(xiàn)光學(xué)精密測量的重要器件，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究、國民生產(chǎn)和國防軍事等眾多領(lǐng)域，是光學(xué)領(lǐng)域目前最火熱的研究方向之一。然而傳統(tǒng)光梳受到體積、能耗、成本等限制，只能在實(shí)驗(yàn)室條件下工作，難以應(yīng)用于復(fù)雜的實(shí)際場景中。
為了解決這些難題，楊起帆致力于高品質(zhì)因子非線性光學(xué)微腔的研究，并以此為平臺(tái)開展了芯片級(jí)的微型光梳（又名集成微腔光梳）的研究，其工作主要圍繞集成微腔光梳的器件與應(yīng)用兩方面展開。
楊起帆在本科階段就對(duì)微腔光子學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣，于是在博士期間加入了光學(xué)微腔領(lǐng)域領(lǐng)軍人物Kerry Vahala教授在加州理工學(xué)院的課題組，并且選擇了集成微腔光梳作為研究方向。
在器件層面，他和同事成功在二氧化硅、鈮酸鋰、薄層氮化硅等多種材料平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了鎖模的微腔光梳，并于2015年首次成功在片上產(chǎn)生了微波重頻的鎖模光梳，相關(guān)論文現(xiàn)已成為Optica雜志引用量最高的文章。后續(xù)工作中，楊起帆還創(chuàng)造性地提出了基于自注入鎖定產(chǎn)生光梳的全新機(jī)制，并與來自多所高校的合作者共同構(gòu)建了首個(gè)全集成的啟鑰式光梳芯片，其封裝后體積僅有傳統(tǒng)光梳的萬分之一。這些工作為開展小型化光鐘、光學(xué)頻率合成等重大項(xiàng)目鋪平了道路。
在應(yīng)用層面，楊起帆首次搭建了基于集成微腔光梳的雙光梳系統(tǒng)，并應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測化學(xué)物質(zhì)，其靈敏度、分辨率、采樣速度等均遠(yuǎn)超其他的微型光譜儀。他還創(chuàng)造性地提出了在單個(gè)光學(xué)微腔中實(shí)現(xiàn)雙光梳的方案，以及游標(biāo)卡尺光譜儀這一全新的光譜測量手段，創(chuàng)造了分辨率高達(dá)kHz 的微型光譜儀，性能超過了目前商用的桌面級(jí)光譜儀和波長計(jì)，實(shí)現(xiàn)了微納器件對(duì)臺(tái)式設(shè)備性能上的超越。
在研究集成光梳的過程中，楊起帆還開發(fā)了低損耗光子芯片，可廣泛應(yīng)用于量子計(jì)算芯片、高功率光學(xué)芯片等設(shè)備上，在通訊行業(yè)、精密制造行業(yè)等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力。
2019年博士畢業(yè)后，楊起帆為自己定下了更加側(cè)重于實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)全集成光梳的研究方向。2020年11月，他回到母校北京大學(xué)，加入物理學(xué)院組建實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任研究員，作為人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、納光電子前沿科學(xué)中心骨干成員，其未來主要研究方向是聚焦開發(fā)與集成微腔光梳相關(guān)的光子芯片物理與應(yīng)用研究，解決將其應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)中可能面臨的各種難題。目前正在承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目、北京市自然科學(xué)基金重點(diǎn)研究專題項(xiàng)目。
截至2022年1月，“35 歲以下科技創(chuàng)新35 人”中國區(qū)榜單已完成五屆評(píng)選。在歷年榜單中，北京大學(xué)共有7人入選。
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從1999年開始，《麻省理工科技評(píng)論》每年從世界范圍內(nèi)的新興科技、創(chuàng)新應(yīng)用中遴選出35 位35 歲以下的對(duì)未來科技發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，涵蓋但不限于生物技術(shù)、能源材料、人工智能、信息技術(shù)、智能制造等新興技術(shù)領(lǐng)域。在歷年的獲獎(jiǎng)榜單上，有許多在具有產(chǎn)業(yè)化潛能的領(lǐng)域方面堅(jiān)持科研使命的獲獎(jiǎng)人，也有海外頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們，這其中有超過半數(shù)以上的獲獎(jiǎng)?wù)撸既〉昧耸澜缂?jí)的突破性研究成果與發(fā)現(xiàn)。
