楊昕出生于中國福建福州,本科畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué),博士就讀于新加坡國立大學(xué)。博士畢業(yè)后,2023年,他加入麻省理工學(xué)院(MIT)科赫綜合癌癥研究所,擔(dān)任博士后研究員,師從美國科學(xué)院院士、麻省理工學(xué)院教授羅伯特·S·蘭格和美國國家發(fā)明家科學(xué)院院士、麻省理工學(xué)院首席研究員安娜·雅克勒內(nèi)克。他的研究方向聚焦于“Food as Medicine”(以食為藥),致力于將先進(jìn)材料與日常飲食結(jié)合,解決全球慢性病和營養(yǎng)缺乏問題。
缺鐵仍然是全球最常見的微量營養(yǎng)素缺乏癥之一,影響著約20億人。它是導(dǎo)致貧血的主要原因,對能量水平、認(rèn)知發(fā)育和孕產(chǎn)婦健康有顯著影響。與此同時,碘鹽是歷史上最成功的公共衛(wèi)生干預(yù)措施之一,顯著降低了全球碘缺乏率。利用相同的供應(yīng)鏈來輸送鐵元素可能會帶來變革——但科學(xué)家們30多年來一直在努力尋找令人滿意的解決方案,因為碘和鐵會發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致碘的損失。此外,鐵的反應(yīng)性還會導(dǎo)致鹽和食物的顏色和味道發(fā)生不良變化。
NuMOF的誕生
為破解這一難題,楊昕博士創(chuàng)新性地引入“金屬有機框架”(MOF),設(shè)計出一種全新的“雙重強化”載體——Nutritional Metal Organic Framework(NuMOF)。團隊利用機器學(xué)習(xí)篩選材料組合,最終鎖定由食用級配體富馬酸與鐵離子構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu);隨后通過抗壞血酸(維生素C)處理,將框架中的鐵從三價還原為二價,提高人體吸收率。
在此基礎(chǔ)上,他們將碘吸附到MOF的孔道中,實現(xiàn)了約18%的碘質(zhì)量負(fù)載,并在高溫高濕(40℃、75%相對濕度)下存放數(shù)周依然穩(wěn)定,沸水加熱也不降解。顆粒尺寸控制在10~100微米,可輕松混入鹽、面粉、咖啡等食品中,對口感和顏色幾乎無影響。
數(shù)據(jù)驗證與應(yīng)用前景
動物實驗表明,NuMOF在胃酸環(huán)境下迅速崩解釋放鐵和碘,并在數(shù)小時內(nèi)被吸收。在沸水中煮兩小時后,營養(yǎng)素依然保持穩(wěn)定,顯示出適應(yīng)工業(yè)加工和家庭烹飪的能力。
團隊已在咖啡粉中測試這一技術(shù):沖泡后的咖啡保留原有香氣與風(fēng)味,卻額外提供了一杯可滿足日常需求40%以上的可吸收鐵,不會產(chǎn)生金屬味或顏色變化。
社會價值與未來計劃
NuMOF的初衷是服務(wù)中低收入國家,尤其是撒哈拉以南非洲和南亞等地區(qū)的主食強化。楊昕正與比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會合作,推動該技術(shù)在“雙重強化鹽”、面粉、咖啡等食品中的應(yīng)用。團隊目前正籌建初創(chuàng)公司,將這項技術(shù)轉(zhuǎn)化為可規(guī)?;涞氐漠a(chǎn)品。
跨領(lǐng)域潛力與認(rèn)可
除食品強化外,NuMOF的多孔結(jié)構(gòu)還可負(fù)載鋅、鈣、鎂等礦物質(zhì),甚至維生素A、D、E等對光熱敏感的成分,具備拓展到精準(zhǔn)營養(yǎng)和功能性食品的潛力。
相關(guān)成果以《亞鐵營養(yǎng)金屬有機骨架作為食品強化劑》(Ferrous Nutritional Metal-Organic Framework as Food Fortificant)發(fā)表在Matter期刊,楊昕為第一作者,羅伯特·朗格和安娜·雅克萊內(nèi)茨為共同通訊作者。該研究獲得MIT News、C&EN、《食品配料與科技》等多家媒體報道,業(yè)內(nèi)專家稱其為“下一代雙重強化鹽”的重要突破。
正如楊昕博士在一次演講中所說:“我們想做的不只是研發(fā)一種新材料,而是讓它真正走進(jìn)人們的生活,讓一杯咖啡、一勺鹽都能改善全球數(shù)十億人的健康?!?/p>
招生信息
楊昕博士將于2026年初加入堪薩斯州立大學(xué)(Kansas State University, KSU)糧食科學(xué)與產(chǎn)業(yè)系(Department of Grain Science and Industry)擔(dān)任助理教授/獨立PI,組建Food as Medicine & Smart Delivery Lab(食藥同源與智能遞送實驗室)?,F(xiàn)面向2026–2028年招收具有科研潛力與創(chuàng)新精神的全獎博士生與博士后!
申請方式
請將英文申請材料合并為一個 PDF (郵件主題: KSU- 申請 - 姓名 - 博士 / 博士后 - 最早到崗時間)發(fā)送至: xinyang.academia@gmail.com
- 個人簡歷(含論文、項目經(jīng)歷、獎勵及鏈接)
- 研究興趣陳述(1~2頁,說明擬解決的問題與方向)
- 代表性成果(最多3篇)
- 推薦人聯(lián)系方式(2~3位)
- 博士后申請者請簡述可快速啟動的研究設(shè)想(1頁以內(nèi))
圖片、文字由楊昕提供。
為進(jìn)一步促進(jìn)動物源食品科學(xué)理論的完善與創(chuàng)新,加速科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化,助力產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展,由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、中國食品雜志社將與江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西科技師范大學(xué)、 南昌師范學(xué)院、 家禽遺傳改良江西省重點實驗室 共同舉辦的“ 2025年動物源食品科學(xué)與人類健康國際研討會 ”,將于 2025年10月25-26日 在 中國 江西 南昌 召開。
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北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社和全國糖酒會組委會將于2025年10月16-18日在江蘇省南京市南京國際博覽中心舉辦第113 屆全國糖酒會食品科技成果交流會。食品科技成果交流會期間舉辦食品科技成果展,本屆科技成果展以我國當(dāng)前食品產(chǎn)業(yè)科技需求為導(dǎo)向,重點邀請“十四五”以來獲得國家和省部級重要科研項目支持產(chǎn)出的食品科技新成果、新技術(shù)、新產(chǎn)品參展,并針對企業(yè)技術(shù)需要開展精準(zhǔn)對接服務(wù)。
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