唐玉國(中)在工程化平臺指導工程人員
在全球高端醫療器械行業,流傳著「GPS」(通用電氣、飛利浦和西門子的俗稱)一統天下的說法。圍繞我國生物醫學戰略發展目標、面向國際生物醫學工程科技前沿,中科院在蘇州布局了蘇州醫工所。籌建之初,蘇州醫工所就確立了目標:要破解中國醫療器械行業自主創新能力弱、高端醫療器械依賴進口的尷尬局面。
「科學無國界,但是科學家是有祖國的,首先得愛國忠誠,對黨對國家對人民得忠誠。我們搞科技的,要為國家的科技進步做點實實在在的事情。我們要全力以赴培養自己的人才,研發自己的產品,從而打破國外巨頭的技術壟斷。」蘇州醫工所所長唐玉國說。
故此,蘇州醫工所在科研戰略規劃中,確定了生物醫學超/高分辨顯微光學技術、先進體外診斷技術和高端專科醫學影像技術等重點突破方向。
「取法其上」更上一層
高端科學儀器的創製研發,由於其與相關技術領域關聯度高、加工難度大,屬於先進位造業的高端產業。而在我國,高端科學儀器領域存在著高度依賴進口、原創能力不足、高端人才缺乏等問題。
「如今創新驅動發展上升到國家戰略層面,創新曆來是中科院的傳統。但我們深知科技原創需要慢慢積累,因此提出現階段開展原理樣機的二次開發。」唐玉國介紹。
五年間,共聚焦顯微鏡已經進入工程化;STED顯微鏡已經完成原理樣機,實現超分辨成像,解析度達到50納米;完成了3套完整的雙光子生物在體功能顯微成像系統樣機的研製和指標測試;自主研製的流式細胞儀1500萬元人民幣轉讓;成功研發了目前世界上最小的超聲探頭;甲醛測量儀榮獲第九屆「發明創業獎項目獎」金獎……自2012年驗收至今,如此之多關於生物醫療儀器創製的利好消息密集出現,對於蘇州醫工所也並非易事。
《中國科學報》記者調研了每一個項目,發現它們都是「死磕」出來的。
以超級顯微鏡為例。高端光學顯微鏡被徠卡、蔡司、奧林巴斯三家公司壟斷。研發高端顯微鏡最難的是物鏡,因為這種鏡頭由16塊鏡片組成,有的鏡片只有米粒大小,其解析度要達到納米級,才能夠看清人的腦神經結構。一個膠捲盒大小的進口物鏡售價兩萬美元。國內在該領域從事光學設計的高端人才不超過五個人。在國家重大專項「超分辨顯微光學核心部件及系統研製」的支持下,研究員鞏巖帶領13名「80後」從光學設計到加工製造,用了兩年時間一步步走通。超高解析度的物鏡和蘇州醫工所自主研發的電子學軟體相結合,在檢測速度上比國外先進的同類產品還要快1~2倍。
唐玉國表示,科技創新必須對標國際最高水平,「取法其上得乎其中」,作為中科院的研究機構,不僅要「取法其上」,更要超越,拿出能夠代表中國的成果。
交叉碰撞,驅動創新雙輪
關於生物醫療儀器的創製,唐玉國的思路源於多年實踐的感悟:「我們一個所做不出最符合需求的醫療儀器,需要具備專業特長的研究機構通力合作。而蘇州醫工所的核心競爭力在於創新機制以及整合技術和資源,打通醫療儀器創製所需要的供應鏈。」
近幾年來,蘇州醫工所在機制創新上踐行了「科技創新和成果轉化機制創新雙輪驅動」的發展模式,提出了以蘇州醫工所為依託、工程技術為紐帶,資本為輔助,多要素緊密結合的成果轉化機制模型。讓埋頭於實驗室的科研人員走進醫院和企業。讓醫生參與到醫療器械的成果轉化過程中,從成果轉化前端保證了最終產品的適用性;在醫療器械的成果轉化過程中加強與企業的合作,為成果轉化後端產業化工作提供保證。」唐玉國說。
關於「打通醫療儀器創製的供應鏈」,唐玉國講了一個小故事。
在一次和生物學、醫學領域科學家聚會中,大家聊起循環腫瘤細胞(CTC)檢測技術。目前這種技術需要將7.5毫升血液做成塗片,在顯微鏡下成像,來尋找癌細胞的蹤跡。整個過程大概需要七個小時。「我不明白這其中的原理,但我們從事光學研究的人天天都使用一個叫寬視場成像的技術,7.5毫升血液樣品在寬視場成像技術下成像大概只需幾分鐘。」唐玉國透露,這是醫學檢驗室正在攻關的一款新型醫療儀器。
這樣的交叉碰撞,每天都會在蘇州醫工所發生:實驗室建制將光學、機械學、生物學、電子學、軟體學人才捆綁在一起,科研人員閒暇時找醫生朋友喝茶聊天,把公司的業務員請進課題組……
而這些交叉碰撞產生的火花,經過一段時間的積累,也成為蘇州醫工所科技創新持續的後勁和「原動力」。
培育中國工匠,打造中國品牌
2017年政府工作報告中提到,要大力弘揚工匠精神,厚植工匠文化,恪盡職業操守,崇尚精益求精,培育眾多「中國工匠」,打造更多享譽世界的「中國品牌」,推動中國經濟發展進入質量時代。
「工匠善於學習,融會貫通,耐得住寂寞,不浮躁,不跟風。而工程化的過程還需要工匠的實用和認真精神。蘇州醫工所要有做百年老店的決心,將工匠精神傳承下去。」唐玉國說。
從事流式細胞技術研發的副研究員王策說話慢條斯理。流式細胞儀的研發,他是從一份圖紙開始的,在每一個細節上深思熟慮、仔細斟酌,直至將整機打磨成熟。研發過程於他則是修行過程:砍掉多餘的野心,專心地做一件事,不走捷徑就是最快的捷徑。
流式細胞儀被譽為「細胞CT」,當前國內市場被國外公司壟斷。2016年蘇州醫工所研製的流式細胞儀以1500萬元人民幣轉讓給公司。
「這群孩子們埋頭苦幹、穩紮穩打,今年開始將會有更密集的成果發布。」蘇州醫工所「80後」居多,在唐玉國眼裡他們還是孩子,他為這群匠心青年感到自豪。
歷史上,工匠精神曾經造就了蘇州繁盛的工藝品製作,如園林、絲織、刺繡等,都代表了全國的最高水準。蘇州的輝煌離不開舊時的「蘇州工」。如今,坐落在蘇州高新區的蘇州醫工所裡,新時代的「蘇州工」正在成長。