深圳高交会

【中国科学报】深圳高交会上的本土“科技范儿”

  

  11月16日,第十九届中国国际高新技术成果交易会在深圳拉开帷幕。中国科学院党组成员、秘书长邓麦村,新疆维吾尔自治区人大常委会党委副书记、副主任王永明,山西省副省长、省国资委党委书记王一新等先后在同一个展区驻足参观。

  该展区展示了最新的嵌入式人工智能视觉技术、脑科学与合成生物学的交叉前沿技术、可用于军事领域快速充电储能的“柔性超快充放电池”等,这些技术成果均来自一家位于深圳本地的科研单位——中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)。

  深圳先进院院长樊建平在接受《中国科学报》记者采访时有感而发:“11年前,我们带着机器人与人工智能、新能源新材料、云计算与大数据等技术成果落户深圳;而今,我们又在脑科学、合成生物学、生物医学工程等领域取得原创性突破。这些颠覆性技术创新正在引领新的产业发展和技术变革,甚至在主导一些国际前沿科学领域的未来发展布局。”

  合成生物学揭秘生命法则 

  “人为什么有26节脊椎骨,斑马的条纹是怎么来的,细胞可否做成既定大小?如果让你们创造生命,是否必须遵守这种法则?”深圳先进院合成生物学工程研究中心展台前的几个简单科学问题,吸引了不少公众驻足。

  生命科学中看似原理性、规则性的“理所当然”,其实只是人类进化过程中的偶然选择。“采用工程化的设计理念,对生物体遗传物质进行设计、改造乃至全新合成,打破物种界限,创建人工生命体,是合成生物学研究的一个终极目标。”该中心主任刘陈立表示。

  11月11日,刘陈立刚刚摘得国内生命医学领域权威大奖——“2017第二届中源协和生命医学奖”的“创新突破奖”,他是今年广东省的唯一获奖者。

  近年来,科研人员获得大量新的合成生物学“元件”,并组装出具有相应功能的基因回路。刘陈立指出:“要实现‘合成生命’这一远大目标,仅有‘元件’是不够的。”

  在深圳先进院,有这样一群“另类”的合成生物学家,他们在利用差异化优势追根溯源,打破学科研究的“天花板”,探寻生命创造的基本原理,目标直指“合成生命体”。他们先后在人工合成酵母染色体、人工改造细菌治疗肿瘤、人工改造噬菌体治疗超级耐药菌感染等前沿项目上领跑全国,部分技术达到与国际先进水平并跑的层次。

  “合成生物学可以解决很多全球性挑战,比如说粮食生产、能源制造,以及人类所需的药材。”今年9月,美国工程院院士杰·基斯林也选择在深圳先进院建立杰·基斯林合成生物学实验室。杰·基斯林通过改造微生物获得青蒿素,他将在深圳先进院继续探索中药材的生物改造。

  未来,深圳即将建设世界一流的合成生物重大科技基础设施,促进合成生物颠覆性技术的创新与工程化应用,服务于我国经济社会的可持续发展。深圳先进院合成生物学工程研究中心也将发挥关键性作用。

  脑科学“解码”大脑奥秘 

  在高交会上,深圳先进院脑认知与脑疾病研究所(以下简称脑所)展示的“光控大脑”技术,吸引了参观者的驻足。

  在半米大的实验空间内,一只罹患癫痫的小鼠痛苦地抽搐着。随着研究人员照射的一束激光闪烁,小鼠立刻停止了抽搐,恢复正常爬行。

  脑所的这项技术已获50余件专利授权,从深圳辐射境内外近350家实验室。脑所所长王立平告诉记者:“‘光控大脑’技术已成为解析脑网络功能的‘利器’,可以实现特定细胞类型控制下,改善帕金森病运动功能异常、控制癫痫发作、操纵本能恐惧的‘开关’。近3年,我们有5篇研究论文发在《自然—通讯》上。”

  目前,全球脑疾病患者人数已经超过5亿,由此产生的医疗负担达每年数万亿美元,高踞全部疾病之首。

  但脑疾病的药物开发“道阻且长”,此前大脑疾病的新药开发是基于啮齿类动物模型“治疗有效”的数据。“这说明以往的脑疾病研究体系、研究策略是值得反思的,其中一个关键的问题在于其所利用的‘动物模型’。灵长类动物有特定的脑部结构,因此采用啮齿类动物模型对脑疾病的模拟存在很大的天然缺陷。”所内基因编辑脑疾病动物模型研究中心主任路中华告诉记者。

  因此,建立新的灵长类疾病模型,用于脑疾病机理和新药靶点的研究,未来很有可能在这一研究方向取得重大突破。据悉,脑所该研究方向的差异化优势在于非人灵长类模型、脑认知研究,以及寻找疾病可能的干预靶点,继而为新药研发与筛选提供面向国际开放共享的科技平台。

  未来,脑所将联合众多团队牵头推动脑科学重大科技基础设施在深圳的建设。该设施将集中于自闭症、老年痴呆、脑卒中、抑郁症、语言障碍等五大神经系统疾病的机理性研究以及诊治新策略研究。

  王立平说:“如果我们的动物模型取得成果,将唤起众多制药公司重新开发治疗脑疾病新药的激情,世界各地的生物制药公司可能被吸引到深圳,利用这里的实验平台开发新药或针对脑疾病的治疗新技术等。”

   专利授权数全国第一 

  近年来,深圳先进院坚持学术和研发并重。樊建平介绍道,我们强调“顶天立地”,即学术上和国际接轨,面向重大前沿技术的探索,做到“顶天”;科研成果和当地战略性新兴产业接轨,面向工业社会的需求牵引,做到“立地”。

  发明专利作为知识产权领域的一项重要指标,与技术进步和自主创新能力关系最为密切。根据中国科学技术信息研究所数据显示,2016年,深圳先进院专利授权数在全国科研机构中排名第一。

  截至目前,深圳先进院累计申请专利达5235件,授权专利超过2123件,PCT(《专利合作条约》)专利申请量达334件。近3年,深圳先进院累计专利转化金额过亿元。

  樊建平指出,深圳先进院这些年一直在做的对于区域、国家价值较大的工作,就是“孵化企业”,推动经济发展;“孵化人才”,面向未来竞争。

  据悉,在产业转化方面,深圳先进院累计孵化企业529家,持股177家,估值百亿级1家,10亿级3家,超过5亿的3家,超过1亿的26家。在人才培养方面,深圳先进院累计培养研究生近7000人,实现了“海外引人”与“自主培养人才”的协同发展。

  11月1日,深圳人才公园开园系列活动暨全市人才工作会议在首个“深圳人才日”举行。会上,深圳先进院获颁“人才伯乐奖”,樊建平被聘为“深圳人才大使”。

  樊建平表示,深圳先进院坚持以“应用”为牵引,学科设置来自于产业需求,但又前瞻于产业需求,而且多属于学科交叉的领域。“深圳先进院的研究单元就如同灵活组合的一块块‘乐高’零件,根据需求和定位不断更新学术方向设置和团队组成,在最短时间内形成社会经济与科技发展强有力的‘国之利器’。”

  (原载于《中国科学报》 2017-11-20 第5版 创新周刊)