编者按

在公共卫生的广阔星图中，每一位潜心探索的研究者，都是追逐光亮的行者。他们以科学为信念，以循证为灯火，在人群健康与疾病机制的复杂图景中，探寻答案、解析路径。

《公卫追光者》 旨在记录青年学者的科研足迹与思想光芒，展现他们如何将学术理想融入国家与时代的健康需求。

本专栏将持续呈现多元研究方向，无论是聚焦人群数据的流行病学探索，还是深入分子机理的实验解析，抑或是融合智能技术的干预实践，每一位“追光者”都在各自领域中点亮一片视野，共同照亮公共卫生的未来图景。

本期我们聚焦于上海交通大学公共卫生学院副研究员程薇。从她的身上，我们能看到新一代公卫人鲜明的技术特质：始于“替代毒理”的科研初心，成于“医工交叉”的方法创新，最终落脚于“模型构建”与“伦理实践”的双重使命。 她的故事，不仅是一位学者利用前沿生物技术破解传统研究瓶颈的探索，也是一位师者将新技术、新伦理传递给未来科研人才的实践。我们期待，她的经历能为环境健康研究提供新工具，为负责任的研究树立新范式。

“追光”之路，既是对科学真理的探索，也是对公共健康福祉的守护。
我们相信，这些点点星光，终将汇聚成推动中国公共卫生事业前进的磅礴力量。

学术初心与科研起点：以伦理驱动替代，以技术重塑毒理

程薇博士毕业于上海交通大学医学院，具有随后入选上海交通大学博士后激励计划。现任上海交通大学公共卫生学院环境与健康系副研究员、硕士生导师。

她与公共卫生事业的结缘，始于对环境污染物毒理学与保护动物福利的研究。自始至终，她立志基于“替代 Replace、减少 Reduce、优化 Refine、责任Responsibility”的4R原则开发毒理学研究的替代方法，聚焦器官芯片、类器官及毒性计算与预测技术联合的科研新思路，在极大减少实验动物使用的基础上，探索微塑料等新污染物在对人类健康的危害识别及机制。

在多年学术生涯中，程薇博士秉承坚定信念，凭借不懈钻研，聚焦毒理学研究，并逐步构建拓展涵盖微流控工程与精密加工、计算建模、生物医学工程学等领域的多学科交叉研究体系。她敏锐意识到，环境污染物的毒理学研究需兼具大胆创新与严谨论证，唯有借助类器官、器官芯片等新兴科学技术与方法，才能有效破解传统毒理学研究中“高度依赖实验动物”的瓶颈，在体外构建微生理系统模型，以替代、减少、优化动物实验为前提、提升毒理学证据的准确性和可靠性，预警新污染物的健康风险，是她对 “健康中国 2030” 战略目标的实现践行科研工作者的使命与担当。

程薇博士于 2020 年正式加入上海交通大学公共卫生学院大家庭。吸引她深耕于此的，是学院兼容并蓄的学术生态、活跃多元的跨学科合作氛围，以及为学术成果向实践转化所搭建的丰富平台与机遇。相信在这片高水平学术沃土上，依托学院高效协同的科研机制与锐意进取的科研精神，她必将在职业发展与科研攻坚中持续突破、再创佳绩，为我国公共卫生事业的蓬勃发展倾注自身的专业力量与热忱担当。

科研探索与新方法探索

“生物模型+物理模型+数理模型”揭秘新污染物的健康危害与毒性机制

程薇副研究员长期从事环境污染物的健康危害与毒性机制领域的研究，尤为专注于微塑料的低剂量毒性效应研究，力求用多学科交叉的技术方法为人类的健康保驾护航。在该方向上取得了一系列理论成果和前沿进展的学术论文。近五年，她以第一/通讯作者（含共同）发表SCI论文10余篇，主持国家自然基金青年项目1项，省部级项目2项，上海交通大学医学院本科生核心课程建设项目1项。学术成果在环境与健康、毒理学等领域得到广泛认同，学术影响力日渐提升，担任中国毒理学会毒理学替代法与转化毒理学专委会青年委员、中国毒理学会类器官与器官芯片专委会委员，是中国毒理学会认证毒理学家。同时担任了多个学术期刊的青年编委，是Environmental Science and Technology，Environment International，Redox Biology等多个国际学术期刊审稿人。

环境污染物种类繁多，成分复杂，低剂量作用下对于肝脏、心血管系统和消化系统等的健康危害及毒性机制亦错综复杂。针对这一公共卫生难题，程薇副研究员遵循“3R”（减少 Reduce、替代 Replace、优化 Refine）原则，聚焦运用类器官和器官芯片筛查新污染物毒性，逐步构建起了类器官（生物模型）+ 器官芯片（物理模型）+ 毒性预测模型（数学模型）的“三模型”研究体系。与传统毒性检测手段相比，类器官与器官芯片技术展现出显著优势：其一，检测灵敏性大幅提升。在相同污染物浓度条件下，具有三维结构的类器官模型能更清晰地呈现化合物引发的有害效应，如氧化还原平衡干扰、能量代谢干扰等；尤其在低浓度暴露时，部分在二维细胞培养体系中难以观测的生物学效应，在类器官模型中可被有效地捕获识别。其二，毒性靶点与效应识别准确性显著提高。类器官在细胞组成、结构特征、细胞间相互作用及细胞与微环境的仿生模拟等方面，均优于传统二维细胞模型，这一特性有效提升了新污染物有害效应的识别效率。例如，研究发现微塑料在人源心类器官的心肌细胞与内皮细胞中引发的有害效应存在明显差异，且在类器官有腔区域的富集程度显著高于其他区域，并观察到了低剂量微塑料的心脏毒性。这一发现，与人类心脏样本中检出微塑料的研究在同月发表，改变了“人群发现在前，毒性研究在后”的传统公共卫生研究模式，充分彰显了类器官技术在毒性机制研究中的突破性价值。其三，实现跨器官系统的毒性效应识别。当低剂量微塑料单独与人源肝类器官或心类器官作用时，毒效应与体内研究的发现存在偏差、关键的毒性表型特征未能尽数展示；而当使用器官芯片将肝和心类器官互联、构建多器官对话的体外模型后，发现低剂量微塑料干扰肝脏分泌的细胞因子是介导心脏毒性的关键分子，经体内研究验证一致。这一发现凸显了“三模型”研究体系在挖掘探索、快速预警新污染健康风险中的重要应用价值。

（图片来源：Cheng W et al., Low dose of micro-/nano-plastics mixture induced cardiac hypertrophy and reductive stress: the liver-heart crosstalk and hepatic-cardiac organoids-on-a-chip. J Hazard Mater. 2025, 490:137686）

育人培育与学术底蕴

搭建从课堂到科研到应用创新培育的桥梁

入职公共卫生学院以来，程薇真切体会到学院“务实创新，协作共进”的学术氛围，无论是公共卫生领域的学者专家们给予的悉心指导，还是临床医学、生物医学工程学、材料学乃至制造与加工等方向的跨学科深度交流合作，都为她的科研工作提供了广阔视野与坚实支撑。

本科生教育方面，程薇副研究员以课程建设和实践创新双驱动。自2024年起，面向医学院本科生开设《类器官、器官芯片在生物医药研究中的应用》课程，秉持 “教学与实践融合、知识与创新并重” 的理念，深耕本科生培养工作。在课程教学延伸及“大创”的带教中，她悉心指导本科生的创新实践，鼓励器官芯片原创设计，已成功申报专利 4 项，其中 1 项已获授权；指导学生完成科普文章《小小的器官芯片，大大的健康革命》，获得了“两翼杯”青年前沿科普创作大赛，并发表于核心科普期刊《科学画报》，实现学术知识的科普转化。凭借课程的创新性与实践价值，该课程于 2025 年度入选上海交通大学医学院本科核心课程建设（创新创业类）项目，为进一步优化课程体系、推动教学成果落地转化奠定坚实基础，也为促进新技术方法解决公共卫生领域瓶颈难题提供了良好的课程载体。

研究生指导方面，程薇副研究员注重学生科研思维与创新能力的塑造，，坚持因材施教理念，紧密结合每位学生的研究兴趣与学术特长制定个性化培养方案。在尊重研究生的科研兴趣基础上，充分挖掘学生的潜力，不仅通过科学训练让同学提升专业技能，还通过头脑风暴和研讨学习等多种方式，激发课题组同学科研自信和自我提升，她联合指导课题组硕士、博士研究生取得丰硕科研成果，共有3名研究生发表高水平 SCI 论文 4 篇，其中 1 名研究生获评 “上海交通大学优秀毕业生”，获得雅培奖学金；指导的研究生以第一作者身份，在 Environment International、Journal of Hazardous Materials、Environmental Research 等环境与健康领域顶尖国际期刊发表多篇高质量学术论文，并指导了研究生申报多项发明专利，部分已获授权，科研产出和科研创新兼具深度与影响力。在学术视野拓展与实践能力培养方面，她积极鼓励研究生参与国际学术交流，指导学生在国内外重要学术会议中屡获殊荣，科研能力与学生水平获得同行认可。

未来愿景与学教责任

深耕环境与健康领域，培育公卫后备英才

展望未来，程薇副研究员将继续在上海交通大学公卫学院“务实创新、开放协作”的科研氛围中，坚定以科研服务公共卫生事业，继续探索“医工交叉解决毒理学问题、寻找新污染物对人类健康危害的线索”的这一方向，保持多学科交叉的开放思维，发掘“三模型”体系在公共卫生与预防医学的应用场景，寻求科研创新与成果转化的新出口。

在推动科研创新的同时，程薇副研究员始终秉持培育新一代公卫人才的学术责任。她结合自身科研实践，为青年学者及研究生提出两条建议：第一，拓展公共卫生视野，主动培养科学思维方法，尝试跳出“舒适圈”、从学科交叉的角度找到解决公共卫生问题的种种可能性。积极探索多学科知识融合创新，大胆设想，谨慎求证。第二，科研要有深度，也需要有温度，遵从实验伦理、保护动物福利，让4R原则从纸面走进实验，怀着“科研向善”的学术初心，练就独属于自己的极致技术，交出属于自己的科研答卷。