对于生物科学领域的研究来说，生物样本的长期有效保存至关重要，生物的低温冻存技术也一直是研究热点。但是冻存或复苏过程会对生物样本造成较大损伤，冻存液作为生物样本在低温状态下的保护介质，作用尤为重要。

低温保护剂主要用于在低温保存生物样品过程中降低细胞的冷损伤。目前，常用的低温保护剂主要分为渗透性和非渗透性２种。它们都可以降低溶液冰点和电解质浓度，减少冰晶的形成。

渗透性的低温保护剂一般是小分子物质，可以与水溶剂发生水合反应，增加溶液的黏性，从而在一定程度上抑制冰晶的产生，最终达到保护细胞的效果。渗透性低温保护剂主要有二甲基亚砜（DMSO）、甘油、甲醇、丙二醇、乙二醇、二甲基亚酰胺和二甲基乙酰胺等。二甲基亚砜可以有效降低细胞内的水分子含量，从而降低结晶形成的概率，减少细胞损伤，被认为是渗透性玻璃化冻存液中最优选的细胞保护剂。但是玻璃化冻存中需要高浓度的低温保护剂，这对细胞或组织有很强的毒性，会造成细胞或组织损伤。

非渗透性低温保护剂不能渗透到细胞膜内部，它的作用是通过维持细胞膜的稳定来保护细胞。非渗透性低温保护剂可以提高细胞外的渗透压，在冻存中使细胞内的水分快速向外渗出，减少细胞内的水分，从而减少细胞内冰晶形成，保护细胞减少损伤。常见的非渗透性低温保护剂有聚乙烯吡咯烷酮、右旋糖酐、蔗糖、海藻酸钠等。这类低温保护剂的冻存效果较差，但是毒性较小。

近年来，控冰蛋白作为新型的低温保护剂，开始发展起来。中国科学院化学研究所王健君团队成立于2010年，针对生物样本的冷冻保存，也是从研究控冰蛋白开始的。

王健君团队基于控冰蛋白在结构上具有“两面性”的特点，选择性地将其固定在基底表面，分别研究每一个面与水和冰晶的相互作用，结果表明，控冰蛋白的冰结合面能够促进冰晶形成与生长，而非冰结合面能够抑制冰晶形成与生长，相关研究结果发表在美国科学院志。这一研究首次全面揭示了控冰蛋白的作用机制，解决了学术界多年来关于控冰蛋白作用机制的争议，也为仿生控冰分子的系统研究奠定了坚实基础。

在明确控冰蛋白的作用机制之后，团队又提出了仿生控冰分子的设计原则，并进行了大量的实验验证，实现了对冰晶形貌、尺寸和生长速度的有效控制。此外还首次从实验上探测到临界冰核的存在，这是一个纳米和纳秒尺度下的状态，从而证实了一百多年前Gibbs等人提出的经典成核理论的普适性。

王健君团队的上述研究成果发表在国际顶级学术期刊Nature上，引起了国内外的广泛关注。

研究取得突破后，团队与与辅助生殖、细胞治疗、再生医学、畜牧育种等领域的伙伴合作，针对卵母细胞、精子、免疫细胞、干细胞、以及多种组织等不同生物样本，形成了系列专用的仿生控冰冷冻保存试剂方案。2019年在松山湖材料实验室组建产业化团队，2020年成立产业化公司君创永晟。

君创永晟系列无DMSO安全型仿生控冰冷冻保存试剂，在保证细胞冻存复苏后高存活率的前提下，显著提高了细胞冻存复苏后的存活质量，有效降低了生物样本冻存的安全风险，并且能够避免“玻璃化”冻存液因含有大量DMSO而导致的混合放热而损伤细胞的问题，还可以实现室温加入，简化操作流程。