儀器信息網訊 要想成為科技強國,必須首先成為儀器強國。一個國家的科學儀器研發水平,不僅是科研實力的體現,更在很大程度上決定基礎科學研究的廣度和深度。為進一步提升中國科學儀器設備自主創新能力,落實國家支持科學儀器自主創新政策,助力中國創新科研儀器設備的研發銷售,2019年12月10日,由中國科學院生物物理研究所發起承辦的「中國科學儀器設備自主創新研討會」在京成功召開。近百位來自科學儀器研發機構、國產科學儀器企業、儀器購置查重評審部門、儀器使用單位的專家代表共聚一堂,共同研討建立由「生產企業-管理專家-用戶代表」構成的創新交流機制,從技術創新研發、政策支持和產品推廣等方面全面推動中國科學儀器事業的發展。會議由中國科學院生物物理研究所蛋白質科學研究平臺韓玉剛主任主持。
中國科學儀器設備自主創新研討會
科技部平臺中心處長王晉致辭
科技部平臺中心王晉處長致辭中首先提到,根據科技部重大科研基礎設施和大型科研儀器國家網絡管理平臺數據顯示,近年來高校、科研院所科研儀器發展迅速,全國50萬以上大型科研儀器的保有量已經超過10萬臺套,但進口品牌在多個領域仍然佔據壟斷地位。為推動我國科研儀器的發展,國家出臺了相關政策並設立專項以支持國產儀器的自主創新產業化,經過產業界的共同努力,近些年國產儀器品牌取得長足進步,國產儀器在部分領域的性能指標甚至更優於進口品牌,同時也湧現了多家優質儀器企業和上市科學儀器公司。希望有朝一日高校、科研院所的用戶都能用上我國自主研發的科學儀器,有效降低儀器採購成本,使佔據重要地位的高端科研儀器不再受制於人,不論外部環境如何變化,用戶不再為儀器採購和售後維保而憂心。
中國科學院生物物理所副所長劉力致辭
中科院生物物理研究所劉力副所長致辭中指出,生物物理研究所長期致力於生命科學關鍵儀器設備的創新研製,積極配合科技部有關部門開展大型儀器設備開放共享評價考核,在大型儀器設備開放共享方面等技術支撐領域積累了豐富的經驗,連續兩年獲得了科技部組織的中央級高校和科研院所大型儀器設備開放共享考核評價第一名。劉力副所長表示,科學儀器對科技創新的作用不言而喻,生物物理所將積極配合科技部有關部門推動國產科學儀器的自主創新,探討研發機構與儀器企業的有效合作模式,支持國產儀器設備創新發展。預祝本次研討會瞄準問題,研究有效的解決方案,並取得圓滿成功。
報告主題:中國科學儀器購置和自主創新研發現狀
報告人:中科院生物物理所蛋白質科學研究平臺主任韓玉剛
中科院生物物理所蛋白質科學研究平臺韓玉剛主任做了《中國科學儀器購置和自主創新研製發展現狀》的報告。報告對中國科學儀器整體情況及科學儀器使用和開放共享情況進行了剖析。截至2017年,全國大型科研儀器總量超過85000臺套,其中分析儀器、工藝實驗設備和物理性能測試儀器位居前三。我國大型科研儀器嚴重依賴進口,中國自主研發的國產化大型科研儀器增長速度緩慢,從2013年的27%增長至2017年的28.8%。國產化大型科研儀器,尤其是分析類儀器的研發投入力度仍需增加。
韓玉剛主任在報告中指出,「科學儀器是人類探索未知、解決問題的關鍵工具,中國科學儀器的自主創新發展是國家科技創新的必由之路。要解決國產科學儀器自主創新問題,還需從研發、購買、使用三個角度著手,高度認識科學儀器的重要性,建立高效科學儀器研發體系,儘可能優先購置國產儀器,大力發展技術支撐隊伍、培養儀器使用人才。我國科學儀器面臨前所未有的發展機遇,應當以「卡脖子」問題倒逼自主創新,輔以政策利好助力行業發展。中國科學儀器市場巨大,中國科學儀器自主創新發展前景可期。
報告主題:螢光相關光譜儀研發及產業化
報告人:中科院生物物理所研究員黃韶輝
螢光相關光譜檢測技術具有超靈敏(單分子)、快速(數秒至數分鐘)和多功能(檢測分子濃度、大小和相互作用)等技術優點,且無需反應物分離,因此有潛力成為一種新型均相、高敏螢光免疫檢測技術,適用於在溶液中或單個活細胞內檢測生物分子特性。基於該技術,黃韶輝研究員率領團隊自主研發了世界首臺可靠、易使用的桌面式螢光相關光譜儀,可應用於科研研究、藥物研發、醫療檢測、食品安全、環境監測、疾病防治等領域,相比同類進口產品使用方便、性價比高,在多家高校、科研院所得到應用,具有良好市場前景。為實現螢光相關光譜儀的產業化工作,團隊還特別成立了廣東中科奧輝科技有限公司,目前公司擁有員工近20人,近2000平方米的廠房還配備了高端科研設備和POCT儀器的研發生產中心及精密機械設計加工中心。
報告主題:超快電子顯微鏡系統研發進展
報告人:重慶大學教授唐文新
唐文新教授與合作者萬唯實教授在國際上首次提出原創性的超快自旋極化低能電子顯微鏡新想法,並於2012年獲得國家自然科學基金委員會國家重大科研儀器設備研製專項(自由申請)的資助。項目在開發過程中吸引了包括低能電子顯微鏡專家 Ruud Tromp博士,先進透射電鏡的重要部件球差校正器和鏡像消像差的理論發明人Harold Rose教授、以及自旋極化低能電子顯微專家越川孝範教授等在內的國際合作支持,並獲得低能電子顯微鏡/自旋極化低能電子顯微鏡發明人Ernst Bauer教授的多次指導,目前團隊成功實現世界首套像差糾正低能電子顯微鏡,並在室溫條件下對多原子層鐵表面獲得3.5 納米的磁解析度。為今後國際化合作和未來產業化奠定基礎。該設備是高速超高密度磁性存儲材料、高性能薄膜太陽能電池、物聯網超高靈敏聲光電氣傳感器、環境領域重要的表面研究領域中的核心探測手段,將在時間尺度上提供關鍵高分辨研究手段。
報告題目:單分子定位超分辨顯微鏡研發進展
報告人:中科院生物物理所正高級工程師紀偉
團隊近年來致力於顯微成像儀器設備和技術方法的研究和開發,先後研製出偏振單分子幹涉成像、冷凍單分子定位成像以及超分辨光電融合成像系統,開發了新的超分辨顯微成像算法、探針和技術,並申請多項發明專利。最近的工作提出了一種基於雷射幹涉條紋定位成像的新技術,並據此研製出新型單分子幹涉定位顯微鏡,將螢光顯微鏡解析度提升至3 nm以內的分子尺度,單分子定位精度接近1 nm,可以分辨點距為5 nm的DNA 摺紙結構,為超高分辨光學顯微鏡家族再添新成員,使顯微鏡解析度進一步被突破,有望為進一步解析精細亞細胞的組分和生物大分子的納米結構提供有力工具。
除儀器研發專家的報告外,來自中科牛津、聯影科儀、浙江好創、上海北裕、鍩海生命科學、國儀量子、寶德儀器7家企業的代表也匯報了最近研發進展。近年來國產儀器敢於「挑大梁」,有越來越多的創新技術與產品不斷湧現。
報告主題:核磁波譜儀自主研發進展
報告人:武漢中科牛津波譜技術有限公司總工程師宋侃
中科牛津依託於中國科學院武漢物理與數學研究所的學科背景及其科研能力,是國內唯一從事超導核磁共振波譜儀研發、生產和服務的高新技術企業,可實現超導磁體、探頭、控制臺等關鍵部件的自主研發,成功推出了400MHz,600MHz的核磁共振波譜儀產品。截至2019年8月,中科牛津累計服務56家國內外儀器用戶,累計裝機70多臺。中科牛津的發展計劃是實現國產核磁共振譜儀的「從無到有,從有到優」。報告明確了國產核磁譜儀的發展方向:「性能、質量、服務是生命,快速追趕、可持續發展是戰略,產學研深化合作、全產業鏈深化合作是出路」。
報告主題:分子影像設備自主研發進展
報告人:武漢聯影生命科學儀器有限公司副總裁邢嶢
報告展示了聯影在掌握大型醫學影像產品核心技術情況下,開發出一系列世界首創的技術,如uEXPLORER人體全身動態成像PET/CT和miniEXPLORER中大型動物全身成像PET/CT等產品。並與各大醫院用戶和科研單位合作取得的臨床和臨床前研究優秀成果,如基於全身動態成像PET/CT進行藥物代謝分析、基於光梭磁共振的3.0T猴腦部DTI神經研究等成果。
聯影致力於打通臨床前研究和臨床研究壁壘,打造臨床前研究-臨床研究-臨床應用的生命科學研究生態圈,讓臨床前研究為臨床應用提供新方法手段,臨床應用為臨床前研究提供方向和檢驗的創新。此外,聯影還提出共創生命科學儀器中心的倡議,希望與廣大國內廠家、科研用戶、大學、醫院等共同開展生命科學研究,走出一條以臨床應用帶動生命研究發展的新道路。
報告主題:電噴霧離子化機理的修正與中國的質譜儀研發
報告人:浙江好創生物技術有限公司董事長朱一心
報告針對ESI離子源機理存在的一些疑問,提出質子氫的來源、為什麼只有電噴霧離子化才可產生多電荷分子離以及為何會產生離子抑制現象等三個問題,引出多年來的對此的相干研究和思考,並展示了浙江好創自主研製的CEESI離子源技術,極大程度提高了儀器的穩定性和檢測的靈敏度。儘管設備的性能參數得到廣泛認可,但好創的離子源在國內還是無法形成銷售。因此朱一心呼籲:「必須培育和支持具有原創性的技術,聯合團隊協作開發,更要拿出兩彈一星的精神開發國產質譜儀!」
報告主題:機器擬人技術在分析儀器中的應用
報告人:上海北裕分析儀器有限公司董事長陳凡
報告分別介紹了北裕具有自動化特性的氣相分子吸收光譜儀和具有機器擬人特徵的機器人CODMn分析儀。通過列舉樣品轉移、高錳酸鉀指數分析儀器的研製兩個案例,說明採用自動化、機器人、智能化等技術,以機器的手段去模擬人的部分動作的必要性,最終確保數據的權威性和可靠性,保證分析工作以法定標準為依據來進行。報告還對企業智慧財產權的保護提出了自己的想法,建議政府加強輿論引導,讓行業管理者發揮更大作用。
報告主題:光片照明顯微鏡研發進展
報告人:鍩海生物科學儀器(上海)股份有限公司市場部經理秦世婷
報告介紹了鍩海自主研發的LS 18光片照明顯微鏡,通過使用粘合光片技術,克服了傳統光片顯微鏡中空間解析度、光學層析能力和成像視野大小之間的矛盾,可以對不同透明化方法處理的多種大尺度組織、器官樣品進行高分辨的三維成像,並且根據樣品自身特性與研究目的,以不同的成像速度獲得樣品細胞級,甚至亞細胞級解析度下的組織結構信息,在神經科學、發育生物學、腫瘤學、完整器官成像等領域具有廣闊應用前景。
報告主題:量子精密測量產業化進展
報告人:國儀量子(合肥)技術有限公司總經理賀羽
國儀量子依託於中國科學技術大學中科院微觀磁共振重點實驗室,在成立不到3年的時間裡,不僅推出了量子鑽石單自旋譜儀、脈衝式電子順磁共振波譜儀、金剛石量子計算教學機、量子鑽石原子力顯微鏡等科學儀器,而且發展了以量子傳感器為代表,包括任意序列發生器、量子態控制與讀出系統、SD5000智能工控主板等系列核心器件。2018年12月,公司完成A輪融資,投前估值人民幣10億元。國儀量子多款產品打破壟斷,最近一個月公司的掃描電鏡產品也正式面向用戶推廣,有望成為科學儀器行業的「獨角獸」企業。
報告主題:流動注射和原子螢光的創新技術
報告人:北京寶德儀器有限公司董事長陳志新
我國的商品化全自動流動注射分析儀的研製起步於2004年,2007年正式上市,在此之前中國的流動注射分析儀市場一直被國外幾家公司所壟斷。寶德推出的全自動流動注射分析儀實現一體機設計和多通道多組分同時檢測,可在線快速配置標準曲線和在線自動稀釋高濃度樣品,在水質分析、環境監測、食品安全等領域得到良好應用。報告中提到,原子螢光光譜儀是我國少數具有自主智慧財產權的分析儀器,未來將如何繼續創新、向前發展,還需要相關研發和從業人員繼續思考。
交流討論環節
隨後的交流討論環節中,來自科研機構與儀器企業的代表們分別就中國科學儀器設備自主創新等話題展開交流,儀器信息網摘錄部分觀點,以饗讀者:
專家觀點:
1、有效開展試用活動,把國產儀器「能當重任」的形象展示給用戶,將市場宣傳做到用戶做採購規劃之前;
2、國產儀器應該找準進口設備的弱點或突破點進行攻關,而非盲目跟隨;
3、國產儀器企業適當跟進科研人員研究動向,避免交流出現代溝;
4、搭建國產科學儀器數據共享或評議平臺,讓用戶選購設備時有所依據;
5、企業之間可開展小規模合作,在資金、部件、供應鏈方面形成互補。
企業觀點:
1、希望儀器用戶能多給國產儀器機會,多提改進意見;
2、希望在技術、方法、人才培養方面能與頂尖機構開展合作;
3、國產儀器應當在整體解決方案上與進口產品形成競爭。
科技部平臺中心研究員徐振國做總結髮言
科技部平臺中心研究員徐振國做總結髮言時表示,國產科學儀器設備有其獨特性與優越性,經過數十年的發展已經取得長足進步,儘管目前仍面臨許多困難險阻,更需要社會各界,尤其是產業上下遊全鏈條的共同努力。隨著廠商嚴把產品質量關,企業自我宣傳意識增強,以及用戶使用觀念轉變和國家政策的適當傾斜,國產科學儀器一定能夠自立自強,迎來更加美好的明天。
會議結束後,與會專家代表參觀了生物物理研究所蛋白質科學研究平臺。
參觀中科院生物物理所