直接在活体细胞内研究分子的生物意义是一项巨大的挑战。如果能将细胞内的分子可视化，就可以直接研究其生化活动与功能。由此，生物成像技术应运而生。它利用荧光探针对特定分子进行标记，利用灵敏的检测方法，让研究人员直接跟踪生物体内肿瘤的生长及转移、特定基因的表达等生物学过程。北京化工大学材料科学与工程学院教授尹梅贞就设法用荧光高分子材料制成的“小灯笼”，在细胞中点亮耀眼的萤火。

尹梅贞为自己实验室的微信群取了一个别有深意的名字——“萤火虫”。她介绍，“荧光材料主要分为三类：无机荧光纳米粒子、有机荧光小分子和有机荧光高分子。小分子荧光化合物一般是非水溶性的，在生物体内容易聚集，导致荧光衰减或猝灭，限制了它在生命科学、医学等领域中的应用”。针对这些难题，尹梅贞创新性地提出将拓扑功能高分子作为外壳，保护并隔离疏水荧光核的新策略，构建出一系列“小灯笼”似的核——壳荧光拓扑高分子材料。它们具有非常优越的性能：光稳定性强，发光性能好；具备良好的水溶性和生物相容性，生物毒性较低，可广泛应用于生物成像领域。

新型荧光高分子材料是当前材料学科研究的热点。尹梅贞在荧光高分子材料的基础上，将“荧光示踪”和“纳米载体”功能合二为一，发明了多种特异性荧光分子探针。如今，安贞医院已经与尹梅贞团队展开合作，将其用于癌症、心血管疾病的早期诊断。“它比传统检验方法更加简便、快捷、灵敏，未来还有希望直接用于活体检测，免除繁琐的抽血化验步骤，帮助患者早诊断、早治疗、早康复。”尹梅贞说。

此外，这项技术还在世界上第一次被应用于农业害虫防治。他们已经和中国农业大学开展合作，研究如何利用荧光纳米材料定向杀灭棉铃虫。“我们采用注射或直接拌入食物的方法，让荧光纳米材料通过害虫胃黏膜进入体细胞，进行基因控制，破坏虫子发育，使其无法繁衍后代，从而达到消灭害虫的目的。”尹梅贞说。

尹梅贞强调说：“载体提高了基因的稳定性，帮助其穿透胃黏膜，对虫体造成伤害。荧光可以全程示踪，让我们观测到杀虫的作用。由于它只对特定害虫有效，对其他生物完全无毒害，倘若成本能进一步降低，未来的农业生产就不必再滥用农药了。”目前，这项研究仍处于实验室水平。其中，降低成本和材料使用种类，并实现材料使用后的可生物降解，是这项研究有待突破的关键。

“我们最后必须要将相关技术应用于人体，这是重大项目的要求。”尹梅贞郑重地说，“我们搞荧光高分子材料的，就该像萤火虫一样。生命不息，发光不止”。