盘点国之重器惊艳时刻广州国家实验室出身一批重大年夜科技成果

作为我国科技创新“国家队”的核心力量，广州国家实验室坚持发挥国家实验室的引领浸染：做事“国之所需”，聚焦呼吸系统疾病及其防控领域，担起科技自主自强义务；肚量胸襟“国之大者”，凝聚计策科技力量，推进新型举国系统编制下的科技攻关；铸造“国之重器”，结合生命科学学科特色，实现多项从“0”到“1”的科技打破。

今年开年，全国各地奏响了发展新质生产力的时期强音。

01/

首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120

冲破海内透射电镜100%依赖入口局势

电镜已成为当代科学研究不可或缺的研究工具，在半导体、材料科学、生命科学等计策性领域的科研活动中起到至关主要的浸染，被誉为高端科学仪器“皇冠上的明珠”。
透射电镜技能被列为我国受限定的35项关键技能之一。

实际上，这一家当存在较高的行业垄断以及技能壁垒，冲破海内透射电镜长期全部依赖入口的局势背后并不随意马虎。

摆在科学家面前的难题除了要办理人才及技能攻关问题以外，还须要重新搭建起一条国产化供应链。

在此情形下，由中国科学院院士、广州国家实验室副主任、生物岛实验室主任徐涛，生物岛实验室研究员孙飞联合中国科学院生物物理所于2016年启动透射电镜有关研究，并于2020年在生物岛实验室组建一支体系完全的透射电镜研制工程技能团队。

经由多番努力，团队成功研制出全国首台完备自主知识产权的国产场发射透射电子显微镜TH-F120，实现全面重大科技打破。

首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120

“这对付我国摆脱入口依赖、实现高水平科技自主自强具有重大意义。
”徐涛先容，这冲破了海内透射电镜100%依赖入口的局势，场发射透射电子显微镜将为我国在材料科学、生命科学、半导体工业等前沿科学及工业领域的高质量发展供应有力支撑。

为了进一步推动透射电镜的家当化，生物岛实验室与海内领先的科学仪器公司国仪量子联合成立了广州慧炬科技有限公司，致力于将透射电镜技能商业化运用。

广州慧炬科技有限公司总经理曹峰。
南都 冯宙锋 摄

3月20日，广州慧炬科技有限公司总经理曹峰在接管媒体采访时提到，“这一项目实现从无到有，离不开国家实验室科研力量的支持及资源保障。
”

谈及产品的运用，曹峰表示，这次推出的首款场发射透射电镜新品TH-F120运用处景包括生命科学研究以及新功能材料运用、半导体构造。
“可以用来不雅观察材料样品中的原子排列构造、细胞组织样品的风雅超微构造、病毒和生物大分子复合体的风雅构造。
”

除了促进根本研究的快速发展以外，也推进了临床运用。
曹峰提及，“举例来说，部分人体肾脏的病理切片，特殊是患有尿毒症往后的细胞膜构造发生了变革，从现有的技能来看，是无法通过光学显微镜看清样品的细节，而透射电镜技能可以帮助年夜夫更好地不雅观察，进而办理这一医学检测难题。
”

02/

超快速qPCR扩增仪

5-10分钟可完成45次PCR扩增循环

PCR作为体外诊断的“金标准”，历经40多年的广泛研究与利用，检测韶光已从最初的数小时缩短至30分钟，在技能层面进一步缩短检测韶光已困难重重。

为此，广州国家实验室通过热学事理剖析打算并优化构造，打破技能难点，推出超快速qPCR扩增仪，颠覆性改造了分子诊断的“金标准”，将传统PCR的检测耗时由1小时缩短到5-10分钟内完成45次PCR扩增循环。

超快速qPCR扩增仪

这一产品的推出，意味着冲破了国外长期在qPCR技能上的封锁和卡脖子难题，实现国产自主可控的超快速qPCR技能。

广州国家实验室研究员徐强。
南都 冯宙锋 摄

究竟如何做到这一成绩？实验室研究员徐强就此解密，“过往PCR领域的研究紧张是由生物医疗专业的科学家在进行，而在国家实验室多学科交叉领悟的机制下，不同学科的科学家一齐群策群力，并且结合海内，包括大湾区的供应链上风、材料上风，来办理产品的性能以及本钱的问题。
”

谈及产品的运用处景，徐强则表示，PCR的运用不仅仅在于核酸检测。

目前，该设备可广泛运用于医院、海关、动物疫控（畜牧）、疾病预防掌握中央（呼吸道疾病、食品安全）、海关旅检等关键节点场景，具有“六边型战士”上风；速率超快、特异性强、灵敏度高、本钱低廉、样本量大、操作便捷等上风。

03/

乐睿灵

推动办理新冠高风险人群用药安全性难题

广州国家实验室联合广东众生睿创生物科技有限公司、广州呼吸康健研究院研发的乐睿灵（来瑞特韦片）于2023年3月获批附条件上市，是国际上第一个无明显药物相互浸染的单用（无需联用利托那韦）3CL拟肽类靶向新冠治疗药物，也是我国具有自主知识产权的原创1类新药，可用于治疗轻中度新型冠状病毒传染的成年患者，积极推动办理新冠高风险人群用药安全性的天下难题。

乐睿灵（来瑞特韦片）

广州国家实验室研究员杨子峰在采访中谈到，新冠以来，除了做好疫情的防控以外，另一关键点在于如何在传染后及时掌握临床症状发展，截断轻症转为重症的病情发展过程。
而这就非常须要科学的抗病毒治疗。

广州国家实验室研究员杨子峰。
南都 冯宙锋 摄

“环绕这一关键点，广州国家实验室连同广州创新企业众生睿创很早就开始追踪国际前沿态势，并且通过根本研究，确定靶点，并在国家计策科技力量整合的大策略下，推落发当链、创新链、资金链、政策链的四链领悟创新举措，终极在2023年3月21日，该药物得到国家药监局批准上市治疗轻中度的新冠患者。
”

杨子峰谈到，经由1年多的市场考验，众生睿创生产的来瑞特韦也在临床上得到了广泛利用。
“不过，我们目前仍在进行大量真实天下数据不雅观察，并且着重对耐药技能进行研究。
”

04/

泰中定

环球首个对新冠奥密克戎XBB变异株

具有正面临床疗效数据的新冠口服药

广州国家实验室联合福建广生中霖生物科技有限公司研发的新冠3CL靶点小分子口服药泰中定（阿泰特韦片/利托那韦片组合包装），是环球首个对新冠奥密克戎XBB变异株具有正面临床疗效数据的新冠口服药，可用于治疗轻中度新冠传染成年患者，进一步丰富我国新冠药物储备供应，于2023年11月获批附条件上市。

泰中定（阿泰特韦片/利托那韦片组合包装）

福建广生中霖生物科技有限公司CEO张玉华博士则先容，这款泰中定由广州国家实验室与福建广生堂药业创新药子公司——广生中霖共同研制开拓，其III期注册临床研究由广州医科大学附属第一医院和深圳市第三公民医院共同牵头、全国47家临床中央参与研究。

福建广生中霖生物科技有限公司CEO张玉华博士。
南都 冯宙锋 摄

就当前新冠药物的需求，张玉华直言，“作为一线从业者，目前来看新冠会与人类长期共存，并且病毒还在不断变异，以是这款药物在国家计策储备上有其主要意义。
其余，根据国际上对付长新冠的深度科学研究，如果体内病毒不完备打消，有可能会涌现复阳或是其他脑雾、心肌炎等衍生的后遗症。
此外，针对老年患者或有根本疾病的高危人群，尽早服用抗病毒药物有助于降落重症或去世亡风险，从这两大方面来看，公众对付抗新冠药物依然是有需求的。
”

此外，虽然疫情高峰已过，但实验室对付新冠等各种呼吸道病原体的研究依然在推进。
“我们也在布局广谱抗病毒药物及儿童用药等项目的科学研究，作为计策储备，为国家抗疫作贡献。
”

05/

“UniBind”人工智能系统

通过算力研究预测潜在新冠病毒危险突变株

“我们大家都经历了新冠病毒突如其来的非常历史时候，一度让人措手不及。
而这匆匆使我们思考能否在病毒到来之提高行预测，并对其有害性进行有效防御。
”广州国家实验室研究员张康说。

广州国家实验室研究员张康。
南都 冯宙锋 摄

据张康不雅观察，新冠病毒只是冠状病毒里的一员，除此以外还有20多个其他的病毒。
“我们也同样不雅观察到，新冠病毒从2020年初一贯蔓延至今，虽然毒力在不断减弱，但通过算力研究，不用除可能有一新毒株会产生重大影响。
”张康判断，对付这类疾病或是非常毒株的预测，提前做好预判非常主要。

为此，由广州国家实验室牵头、联合澳门科技大学团队等研发的人工智能系统“UniBind”，通过剖析环球监测产生的600多万个病毒序列数据，可预测会导致病毒对抗体或疫苗产生抗性、严重病毒传染力增加的新冠变异株突变。
干系成果于2023年7月揭橥在国际顶尖医学杂志《自然医学》。

“目前的人工智能方法大多只能通过剖析一种实验数据来进行预测，这限定了其准确性。
‘UniBind’能整合剖析各种不同实验来源和模态的数据来进行预测。
”张康说。

“为什么我们要通过大数据去打算？”张康指出，“其目的便是为了知道病毒即便像孙悟空一样变幻，我们依然能判断它的逃逸趋势，并且找到个中的宿主。
并且通过人工智能的预测系统，能够用算法天生超级受体（假受体），以帮助我们赢得更多的韶光去研发和识别新毒株的方法和药物。
”

由此来看，张康指出，目前这一数据系统已经总结了迄今为止所有毒株进化趋势、致病率以及抗体逃逸能力。
“目前，广州国家实验室的这一成果不仅仅面向CDC以及国家决策机构等供应有力的工具，同时也已将成果上线，为天下疾病防控做事。
”

06/

生物医学大数据操作系统

提升效率，降落海量数据打算繁芜度

在数据密集型科研场景下，生命科学领域须要工程化、体系化的支撑平台，对数据、工具进行高效获取和整合。
像盛行性疾病的监测预警、生物大分子空间构造预测，就须要这样的平台技能作为支撑。
而实现这一点，要通过生物科学、数据科学和人工智能弘大知识体系的交叉领悟。

“我们希望帮助科研职员把更多精力放在专业领域，而非不善于的IT技能和打算方法上。
通过建立大数据操作系统，帮忙科研职员阐述数据、快速打算、得到相对稳定的研究成果，进而提升科学创造的效率。
”广州国家实验室研究员李亦学表示。

广州国家实验室研究员李亦学。
南都 冯宙锋 摄

基于云原生及容器技能，由广州国家实验室牵头、联合北京火山引擎科技有限公司在两年多韶光内，研发出生物医学研究的“安卓系统”——生物医学大数据操作系统（Bio-medical big data operating system,以下简称Bio-OS)。
聚合生物医学数据传输、数据存储、数据管理、打算事情空间构建和生物信息剖析等能力，降落处理海量数据的打算繁芜度，保障了打算结果的可重复性和打算流程的可重用性。

据李亦学先容，Bio-OS的运用处景广泛，可知足医疗机构、科研单位、高校、企业和专业生物信息学事情者的生物医学大数据存储、剖析需求。
目前，科研单位如中国科学院深圳前辈技能研究院、中国科学院上海分院、国家生物信息中央、中国科学院大学杭州高档研究院，企业如蒙牛、汤臣倍健等已在推进安装支配，并成为希望组等企业的生物信息学数据剖析的核心技能支撑底座。

此外，广州国家实验室正在研究将轻量版的Bio-OS，支配在各地的防护体系哨点“云边端一体化”的监控装置上，通过操作系统的组网和数据传输技能，实现动态监测，纳入到正在开拓的盛行性疾病预报体系中。

作为全新的生物医学信息剖析支撑底座，Bio-OS的开拓和运用须要全社会力量的共同参与，而开源是主要的实现路径。
2023年，广州国家实验室举办Bio-OS开源开放大赛取得圆满成功，吸引了环球高校、科研机构、企业参与。
李亦学表示，今年广州国家实验室将连续举办此活动，并扩大约请规模，为新质生产力汇聚多方智力。

07/

创新型新冠疫苗

产学研联合研发，仅用了7个多月的韶光

一个未曾涉足成果转化的科研团队，从开始研发新冠领悟蛋白疫苗（丽康V-01疫苗），到与互助企业申请临床批件，仅用了7个多月的韶光。

据广州国家实验室研究员彭华先容，在新冠疫情暴发前，她所在的课题组一贯从事慢性乙型肝炎和癌症治疗性疫苗的根本研究，没有科研成果转化的实战履历。
“研发新冠疫苗的紧急性，为快速转化带来寻衅。
我们发挥疫苗平台技能上风，利用8年根本研究的深厚积累，在与企业的配合尽力下，创造了一个奇迹。
”彭华说。

广州国家实验室研究员彭华。
南都 冯宙锋 摄

由广州国家实验室牵头、联合珠海市丽珠单抗生物技能有限公司推动研发的V-01疫苗产品，是环球第一个在两针灭活疫苗根本上进行序贯加强免疫，且针对真实天下奥密克戎变异株绝对保护效力进行Ⅲ期临床研究的新冠疫苗。
临床试验结果证明，V-01疫苗绝对保护力强，V-01疫苗在两针灭活疫苗根本上序贯加强免疫后，针对奥密克戎变异株的绝对保护力为61.35%,知足天下卫生组织标准。

新冠领悟蛋白疫苗（丽康V-01疫苗）

2022年9月，国家药品监督管理局赞许将其纳入新型冠状病毒防疫序贯加强免疫紧急利用。
疫苗在全国27个省市利用，有效增援了全国防疫大局。

据理解，V-01疫苗创新性领悟了作为生物佐剂的人源细胞因子等免疫活性身分，使其在普通铝佐剂，或者没有佐剂的情形下也具有极强免疫原性。

在V-01疫苗根本上，研究团队沿用自主创新技能路线，研发重组新型冠状病毒领悟蛋白二价疫苗。
临床结果显示：该疫苗起效快，接种后14天中和抗体滴度达到峰值；保护力强，能够应对新冠奥密克戎等多种盛行毒株，且老人组与成人组中和抗体滴度相称；安全性精良，不良事宜总体发生率低，与原型疫苗V-01疫苗比较未增加新的风险。
2023年12月，该疫苗获批纳入紧急利用。

彭华表示，团队目前正在对新冠病毒疫苗研发进行持续跟踪。
此外，还在同步开展对冠状病毒、流感、合胞病毒疫苗的研发。

08/

全自动微流控外泌体提取、纯化及富集一体机

环球首台，冲破外泌体分离和提纯技能难题

诸如慢阻肺、肺癌等肺部疾病，由于早期临床症状不明显，患者很可能错过治疗的最佳韶光，而早筛早检能将创造疾病的窗口前移。

外泌体是细胞分泌的一种小囊泡，可在肺癌、间质肺、慢性壅塞性肺病等疾病的诊疗领域展现出好的前景和潜力。
但作为诊断标志物，外泌体诊断最大的技能瓶颈是难以分离和提纯，因此未能得到大范围的实际运用。

2021年，由广州国家实验室牵头、联合广州兆瑞医学生物科技有限公司，打破技能瓶颈，独立研发出环球首台全自动微流控外泌体提取、纯化及富集一体机，可以用于多种呼吸慢病、肺癌的早期诊断，还可运用于间质性肺疾病的临床诊断。

全自动微流控外泌体提取、纯化及富集一体机

该设备第一代于2021年11月获FDA(510K)注册（RE NO.3021041608)，2022年7月获海内NMPA分类界定奉告书（奉告号：20220713011)。
第二代于2023年12月在我国获NMPA一类医疗东西备案，有望在未来呼吸疾病临床诊断中推广运用。

广州国家实验室研究员董鸣。
南都 冯宙锋 摄

据广州国家实验室研究员董鸣先容，目前该设备已在广州医科大学附属第一医院考验科以研究者发起项目办法投入临床前研究利用，已经检测超过千例临床样本。
同时，广实也与上市IVD公司洽谈沟通互助中，积极推动产品转化。

“我们能够在新领域突起，紧张归功于学科交叉领悟和跨学科研究。
”据董鸣研究员先容，在她的科研团队中，仅有1/3研究职员拥有医学背景，其他1/3来自材料学专业，1/3来自设备制造干系专业。

一个团队，有2/3的研究职员都和自己的专业不搭边，怎么带？董鸣先容了一种“拼盘子”方法。
“在广州国家实验室，险些每个人都能找到各自领域的顶尖大咖。
即便是跨团队，有了什么问题，楼上楼下跑一趟就能办理了，大家都非常nice。
”

董鸣表示，如果是在高校，医学导师招收工科学生是一件无法想象的事情。
但只有冲破学科壁垒，才能拓展临床思维，办理更多临床中亟待办理的问题。

总策划：戎明昌 刘江涛

实行策划：王卫国 李阳

统筹：尹来 游曼妮 王道斌

采写：南都 伍月明 王诗琪

拍照：南都 冯宙锋

视频：蔡文茵 罗雪纯

设计：李毅然 何欣

技能：麦毓轩 叶可可