近日，柔性电子全国重点实验室、化学与生命科学学院丁显光教授联合山东第一医科大学孙晓教授，浙江大学附属第二医院眼科中心叶娟教授，新加坡国立大学梁大卫教授，以共同通讯作者的身份在国际顶级学术期刊Cell在线发表题为Transplanting light-dependent reactions for mammalian eye photosynthesis的研究论文。这是南邮首次在Cell发表最新科技成果，是学校科研人员在相关前沿领域取得的具有国际显示度的重大突破，实现了在该学科高水平研究成果产出的历史性跨越。

　　长期以来，光在医学中的应用多集中于激光手术、光动力治疗、光热治疗或成像诊断等方向。这些技术通常依赖外部设备，以光作为刺激源或检测信号。此次研究提出了另一种路径：不只是“用光照射组织”，而是把光能转换系统带入细胞内部，使细胞能够借助环境光获得额外能量支持。换言之，研究团队试图将光从一种外部治疗工具，升级为细胞修复过程中的“能源输入”。为实现这一目标，团队从菠菜中提取出植物光合作用的核心结构——类囊体基粒，并保留其中负责捕获光能和电子传递的光反应系统。研究人员利用生物相容性材料进行纳米封装，构建出名为LEAF的纳米光合系统。与普通纳米递送材料不同，LEAF并不只是运输药物或分子，而是保留了可运行的光电子传递链，能够在细胞内持续完成光能到生物化学能的转换。从医工交叉角度看，LEAF更像是一种微型生物光电系统。它具备纳米尺度、细胞摄取能力、生物稳定性和可见光响应能力。进入角膜细胞后，LEAF可在普通室内光照条件下生成ATP和NADPH等关键代谢分子。其中，NADPH是维持细胞抗氧化系统的重要还原力来源，能够帮助细胞抵御炎症和氧化应激造成的损伤。也就是说，LEAF相当于为细胞临时安装了一套“光驱动能源模块”。

　　这一设计的巧妙之处在于，它并不依赖动物细胞自身已经受损或过载的代谢通路，而是引入一条相对独立的外源光能转换路径。在眼表炎症和氧化应激状态下，细胞往往会消耗大量NADPH，导致修复能力下降。LEAF则可利用环境光原位补充还原力，帮助细胞重建氧化还原平衡。这使其治疗逻辑不同于传统的单纯抗炎或补水，而更接近“光驱动代谢修复”。

　　该研究的意义并不局限于某一种眼表疾病。更重要的是，它证明了自然界已有的能量转换机制，可以通过纳米材料和光电工程手段被重新设计，并与动物细胞功能相耦合。这标志着一种新的治疗框架正在形成：通过引入细胞级能源系统，用外部物理能量持续支持组织修复。未来，类似的光能转换平台或可进一步拓展至皮肤损伤、慢性炎症、骨关节炎、神经退行性疾病以及其他与氧化应激和能量代谢异常相关的疾病场景。随着人工细胞器、纳米光电器件和再生医学的发展，医学治疗或许不再只依赖药物调控，而是可以像工程系统一样，为细胞安装可持续运行的功能模块。

　　同时，Science杂志以“Making eyes‘photosynthetic’could treat common vision problem”，Nature杂志以“Mouse eyes photosynthesize after plant-to-animal transplant”为题，第一时间报道了这项突破性研究。

　　该课题得到江苏省基础研究计划的支持。丁显光教授承担实验设计与数据分析工作，并对课题核心观点的凝练与论文撰写修改进行持续指导。

（撰稿：丁显光、毛献峰　初审：罗志敏、蔡志匡　编辑：王存宏　审核：张丰）