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【中國科學報】深圳先進院何以引領創新鏈產業鏈雙向融合

  

   

   

  ▲2021年深圳市新一代信息通信產業集群展現場

   

  ▲深圳先進院

   

  深圳市工程生物產業創新中心

  編者按 

  習近平總書記在深圳經濟特區建立40周年慶祝大會上指出,“要圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈”。在應對世界百年未有之大變局和新一輪科技和產業變革方興未艾之時,加強創新鏈和產業鏈對接是發揮創新引領作用、構建科技與經濟良性互動的現實基礎和必然要求。如何促進創新鏈與產業鏈“雙環耦合”,是當前亟須思考的問題。

  近年來,我國涌現出一批新型科研機構,打破了傳統科研機構的體制機制和管理模式,成為推動科技創新發展的“排頭兵”,中國科學院深圳先進技術研究院正是其中的典型。它以“創新”為名,歷經15年發展,通過探索“樓上樓下”綜合體、創新聯合體、“強鏈補鏈”的集群效應等創新模式,尋找疏通基礎研究連接產業化的“快車道”,拆除阻礙產業化的“籬笆墻”,促進創新鏈與產業鏈雙向融合,為我國科技創新發展探索出了“深圳經驗”。

  2006年籌建伊始,中國科學院深圳先進技術研究院(以下簡稱深圳先進院)領導班子即敏銳意識到,既要面向世界科技前沿,又要支撐國家重大需求,還要與區域發展緊密相連、相輔相成。如何才能找到一個突破口?深圳先進院在中國科學院黨組和深圳市委市政府的指導支持下,秉持“窮理以致其知,反躬以踐其實”的知行合一理念,搶抓機遇、乘勢而為,不斷創造和加強科技供給,服務粵港澳大灣區經濟社會發展。15年的創新發展,探索了從工業園到科學城的技術突破與源頭創新路徑;15年的科技行動,打通了產業鏈痛點與創新鏈堵點;15年的科教融合、產教融合,鍛造了科技成果“沿途下蛋”的高效轉化機制,組建了戰略科研平臺與行業領先企業的“創新聯合體”,形成了產業鏈“全鏈條、矩陣式、集群化”發展的“深圳經驗”。

  構建“樓上樓下”綜合體跨越轉化“死亡之谷” 

  創新是一個從想法到研發到量產再到銷售的完整鏈條和連續過程。技術開發與產業轉化作為其中的關鍵環節,直接影響和決定著創新過程實現與否。然而,理想的關鍵環節在現實中往往“脫節”,讓產業難以擁抱科技,甚至產生令業內望而生畏的鴻溝,即科技應用的“死亡之谷”。

  如何破解這道世界性難題?在深圳先進院院長樊建平看來,打通科技成果轉化的最后一公里,重在探索科技觸碰產業的創新模式,尋找成果高效轉化機制,如深圳先進院合成生物學研究所(以下簡稱合成所)正在探索的“樓上樓下”創新創業綜合體,為跨越科技成果轉化“死亡之谷”提供了新的解題思路。

  合成所迎新科技風口而立,先行先試、大膽探索、精益創業,創立了融匯科技創新與產業孵化“雙環耦合”的“五位一體”高效運行模式,建立了“樓上樓下”創新創業綜合體和科技成果“沿途下蛋”高效轉化機制,變以往從“基礎研究”到“應用研究”的線性模式為行動實踐“發明—發現循環模式”,讓深圳合成生物學全過程創新生態鏈的成效得以顯現,讓科學和產業的“兩雙巨手”,在科技創新環與產業孵化環“環環緊扣”的鏈接支撐下,跨越“死亡之谷”,緊緊握在一起。

  強有力“抓手”,為突破“0到1”保駕護航 

  在深圳市光明科學城,依托深圳先進院的合成生物研究重大科技基礎設施(政府批復金額7.2億元)正在緊鑼密鼓的建設中,建成后將為合成生物學研究提供硬件基礎、創新平臺和轉化支撐;同時,深圳合成生物學創新研究院(政府批復金額7.5億元)在機制保障、人才引培、原始創新上提供保障,“大設施+研究院”同步建設、相互促進,反哺和催生合成生物基礎研究“0到1”的原始創新,不斷增強創新鏈與產業鏈銜接韌性,輔以中國科學院深圳理工大學(籌)合成生物學院源源不斷的青年人才供給,不斷深化教育鏈與人才鏈的雙促雙融,進一步夯實“四鏈融合”發展模式,充分釋放合成生物技術在生命健康領域的巨大潛力,引領生物經濟迭代騰飛。

  源頭創新,為產業化增添“源動力” 

  深圳先進院合成生物學團隊在基礎理論研究方面扎實推進。如:劉陳立團隊在Nature上以定量公式揭示了合成生物的構建原理,在Nature Microbiology、PNAS等期刊上揭示了細菌細胞分裂的全新機制;Jay Keasling、羅小舟團隊在Nature發表文章,通過改造釀酒酵母用工業化方式釀出大麻素,相關初創企業估值已超過2億元;鐘超團隊利用光響應生物被膜和仿生礦化,開發了自修復活體梯度復合材料,成果發表于Nature Chemical Biology 上,團隊受邀在Nature綜述期刊Nature Reviews Materials發表觀點論文,首次定義材料合成生物學新興交叉領域。在機制保障、設施平臺與人才支撐的加持下,基礎研究能夠扎實推進,為后續產業化源源不斷輸送優質成果。

  “樓上樓下”,搭建科研與產業雙車道 

  在合成所牽頭建設的深圳市工程生物產業創新中心,“樓下”為產業提供需求,為生物類初創企業提供拎包入住的共享實驗平臺及智庫支撐;“樓上”科研人員開展原始創新活動,解決基礎科學問題,支撐產業進行核心技術攻關?!按┌状蠊拥摹焙汀按┪餮b的”在一棟樓里,打破科學與產業在地理位置上的空間限制,打通合成生物創新生態鏈重要環節,有效解決初創企業缺乏設施和技術平臺的瓶頸,極大縮短原始創新到產業轉化的時間周期,架起科研服務產業、產業反哺科研的“雙向車道”。截至目前,工程生物產業創新中心開展6次企業遴選,通過遴選企業30余家,成功入駐企業13家?,F已集聚了包含合成所孵化企業在內的臻合智造、中科碳元、厚存納米、柏垠生物等高成長性企業。

  目前,深圳先進院已形成一支多學科交叉匯聚、以“海歸”為主、體量800余人的全球最大合成生物學團隊,其中院士10人(含8人雙聘)、“杰青”“優青”等國家級青年人才30余人,團隊骨干分別來自于哈佛大學、耶魯大學、麻省理工學院等著名學府,背景橫跨生物、物理、化學、信息等學科,研究方向涵蓋理論(S)、技術(T)、工程(E)、應用(A)。STEA有機統一和高效運轉,有利于打通原始創新到產業轉化,有利于深圳合成生物產業生態率先建立。此外,深圳先進院還牽頭發起成立國際合成生物設施聯盟(GBA)、亞洲合成生物學協會(ASBA)、中國工程生物學會合成生物學專業委員會及深圳市合成生物學協會等各級合成生物學組織。如今,深圳已成為全球合成生物學領域的核心節點。

  組建創新聯合體整體穿越“達爾文之?!?/strong> 

  從0到1是科學要干的事,從1到100是產業孵化和工業應用能做到的事,科學和產業是相互聯系的,但兩者之間有被稱為“達爾文之?!钡镍櫆?。想要跨越這片“達爾文之?!?,卻不是一件容易的事。

  2020年3月2日,習近平總書記在北京考察新冠肺炎防控科研攻關工作時指出,要加快補齊我國高端醫療裝備短板,加快關鍵核心技術攻關,突破技術裝備瓶頸,實現高端醫療裝備自主可控。

  圍繞“面向人民生命健康”的戰略導向和高端醫療設備的重大需求,深圳先進院匯集產業鏈上下游優勢力量,聯合開展基礎原材料、關鍵零部件和重大創新產品攻關,突破從原理技術到材料器件再到整機系統的共性關鍵技術瓶頸,提升我國醫療器械產業自主可控水平,打造貫通創新鏈、產業鏈、資本鏈的創新生態系統,牽頭組建從前沿共性技術研發到轉移擴散再到首次商業化應用的跨界型、協同型創新聯合體。

  面向需求,破解“兩張皮”根本問題 

  目前,有關數據表明,我國科技成果轉化率不足30%,遠低于先進國家70%以上的轉化率,致使我國科技研發成果與市場需求脫節,長期存在“兩張皮”問題。

  “解決這一根本問題應以國家和產業需求為核心出發點,切實做好創新鏈上游下游的銜接,穩步落實科研與實踐需求緊密結合,培養一批既懂科研、又懂得技術產業化的綜合型人才,避免研發成果跌入‘死亡之谷’,助力更多科研成果走向產業化?!狈ㄆ奖硎?。

  在融通創新方面,深圳先進院做了諸多探索,為推動我國自主知識產權新工業的建立做出了重要貢獻。深圳先進院通過牽頭搭建聯合實驗室、檢測服務平臺,集聚創新人才和團隊,提升技術創新與技術轉化,探索創新戰略聯盟、創新大會大賽等行業生態建設,在國家創新體系和區域源頭創新活動中起到了骨干引領作用。在破解“兩張皮”根本問題上,深圳先進院作為主要股東單位之一的國家高性能醫療器械創新中心(以下簡稱國創中心),于2020年4月由工業和信息化部批復組建,并成立深圳高性能醫療器械國家研究院有限公司進行實體運營,同時與邁瑞、聯影、先健、哈工大、中國醫學裝備協會等產學研聯合的股東團隊建立了較為穩固的長期合作關系。國創中心初步構建了研發設計、中試熟化、創業孵化等專業的科技成果轉化支撐服務體系;建立了面向行業的公共服務平臺,實現了研究開發、技術咨詢、技術服務有機結合,為產學研各方提供真實有效的技術供需信息,促進科研成果產業化。

  集智攻關,突破共性核心關鍵技術 

  現階段,我國基礎研究、原始創新和關鍵核心技術“卡脖子”問題仍比較突出,關鍵零部件、重大裝備受制于人,產業鏈供應鏈安全問題凸顯。深圳先進院堅持面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場,積極發揮學科交叉優勢,培育集成創新優勢,聯合高校、企業、行業協會等開展協同集智攻關,建設了106個國家級、省部級和市級創新載體。同時,對領域內共性核心關鍵技術進行深度梳理,形成產業“卡脖子”技術全景圖。深圳先進院與邁瑞醫療、上海聯影等行業龍頭企業協作聚焦攻關,產出多項突破性、引領性科研成果,超聲剪切波彈性成像關鍵技術獲2017年度國家技術發明獎二等獎,高場磁共振醫學影像設備獲2020年度國家科技進步獎一等獎。在低成本健康、醫用機器人與功能康復技術等方面取得系列重要突破,國家自然科學基金委重大科研儀器專項超聲神經調控儀器研制成功,“超聲神經調控技術”進入產業化快車道;成功研制介入手術機器人整機系統,關鍵技術指標通過第三方測試,產業化工作穩步開展;研制出偏癱患者輔助機器人系統,實現了腦卒中患者早期康復的輔助介入。

  高端引領,提升醫療器械國產化率 

  醫療器械是保障人民健康的關鍵工具,我國產業規模不斷增長,產品普及需求與升級換代需求并存,近年來的增長速度高于世界平均水平。在產品競爭力方面,我國醫療器械市場以中低端產品為主,高端產品如超高端彩超、檢驗儀器、超高場磁共振設備等產品進口占比均在80%~90%,高端醫療器械的國產化率嚴重不足。

  國創中心作為國家在醫療器械領域布局的唯一重大國家科技產業創新平臺,全面圍繞預防、診斷、治療、康復等領域的高性能醫療器械需求,聚焦高端醫學影像、體外診斷、先進治療等重點方向,扎實推進醫療器械領域創新,加快國產替代步伐。在基礎材料方面,針對植介入材料、生物醫用高分子膜材料、體外診斷生物原材料進行集中攻關;在核心部件方面,聚焦超聲換能器、X射線探測器以及體外診斷精密移液組件開展技術攻關;在創新產品方面,新型腦卒中微創治療儀、分子診斷POCT設備以及世界首創磁共振引導超聲腦神經調控治療裝備即將進入產業化階段。同時,國創中心采用“公司+聯盟”的方式,有效整合醫療器械產業龍頭企業和高??蒲性核?、行業協會等創新資源,打造服務于高性能醫療器械全行業和重要應用領域的開放型創新服務平臺,多層次全方位搭建試驗驗證、檢驗檢測、知識產權協同運用、人才培訓、信息服務等平臺,解決產業發展和生產實踐中的“卡脖子”問題,提升國產醫療器械產品的國產化率,提高醫療器械領域“產業鏈+創新鏈”的整體效能。

  跨界織網引領產業集群協同創新 

  創新鏈與產業鏈的雙向融合,離不開鏈條中各個環節互融互通,產業集群作為連接產業上下游的“路由器”,為打通產業合作的“壁壘”、推動跨界合作發揮了重要作用。

  新一代產業集群作為數字經濟基石,以新一代信息技術打造數字經濟底座并探索典型應用場景,引領數字產業化,支撐產業數字化,著力培養細分產業,構筑集群網絡化共生生態,促進先進制造業高質量發展。

  深圳先進院作為深圳市新一代產業集群總促進機構和樞紐平臺,依托研究單元和產業聯盟協會,通過跨界織網,“攜龍頭,促中小,建聯盟,享資源”,在共同承擔國家及地方產業項目、強化產業鏈創新能力的同時,著重發揮“平臺的平臺、聯盟的聯盟”的產業協同價值,構建開源共享的“競爭者合作”機制,推動建立“頭雁引領雁群”“大手牽小手”產業生態,實現產業集群化發展。

  2019年以來,集群總促進機構共成立了超過84個企業聯合實驗室,企業委托合作到款金額超過2.8億元,成為集群產業鏈企業創新發展的重要資源;已向近千家企業提供科研技術服務,開放共享總價值超過7.7億元的科研設備,服務集群內外企事業單位,總共享機時超過140000小時;承擔深圳市政府投資15億元,建設近百家企事業單位參與的粵港澳先進電子材料技術聯盟;獲工信部2019年先進制造業集群競賽全國第一名。

  穿針引線,支撐強鏈補鏈 

  通過部署推進“基于自主研發的鯤鵬及昇騰全棧智能大數據平臺”“砷化鎵、氮化鎵芯片的先進基板封裝技術開發”“面向超薄芯片制造的臨時鍵和膠材料”“超大尺寸的POA曲面技術的開發”“面向智慧城市的超大規模分析的關鍵技術研發及產業化”“基于人工智能技術的金融風控系統的關鍵技術”六大實體項目,扶持華為等龍頭企業開展自主創新與產業發展,通過建設深圳先進電子材料國際創新研究院,圍繞華為產業鏈開展協同創新,為5G和集成電路相關企業進入華為供應鏈創造技術條件。同時,集群總促進機構積極打造鯤鵬生態鏈,推進“鯤鵬生態研究院”的籌建,通過跨界合作與華為公司、蜂群產業服務集團協同共建華為生態,并與知名知識產權數據共享企業智慧芽合作,成立“人工智能與知識產權創新聯合實驗室”,圍繞新一代產業集群科技創新情報分析,細分產業鏈知識圖譜技術,為集群企業創新賦能。

  跨界合作,探索應用場景 

  通過跨產業探索典型創新成果的應用場景,優化拓展集群內多產業鏈跨界整合,并積極推動示范應用。例如:與商湯科技共同開拓的“5G+8K+AI”跨界融合應用示范項目,以疫情防控和安全監控為場景,結合8K超高清技術與5G、人工智能、計算機視覺,實現遠距離、大視角下場景的智能分析,精準把握全局安全態勢,并對異常事件做出預警。該項目在深圳市海岸城進行了技術驗證,并與深圳新一代信息技術產業園等形成示范意向;自主開發“智能網聯汽車整車在環測試系統”與比亞迪緊密合作,搭建可以滿足智能駕駛車輛的在環測試系統,大幅提高自動駕駛系統測試效率,已獲得中科院體系及廣東省高校與科研機構中的首個自動駕駛公開道路測試牌照;與深圳北斗院合作,充分利用智能大數據、物聯網、人工智能、數據共享等技術手段,積極研發并發布疫情防控系統,全面掌握疫情數據,實時監測異常情況,實現防控全過程管理,在抗疫中起到了助力疫情防控的積極作用,受到了省市地方政府的表彰;同時,與龍頭企業合作開發擁有核心技術的應用系統,如中廣核核電廠多模態人機交互系統、長江電力水電站液壓啟閉機活塞桿檢測機器人、中國商飛穿戴式無動力下肢外骨骼系統等,為新一代信息技術不斷拓寬示范和應用邊界。

  跨域交流,對接國際資源 

  在引領國內業內交流融合的基礎上,積極加強國際合作交流對接,助力域外資源獲得。如與國際媒體龍頭Aspencore持續開展合作,聯合主辦國際AIoT生態發展大會,在國際論壇上設立大灣區新一代信息通信產業獎項,有力提升了深圳市新一代信息通信產業集群知名度;進一步拓展與德國先進制造集群、法國微納集群等國外產業集群的合作對接,積極圍繞園區建設、聯合人才培養、峰會論壇、跨境創新孵化等方向探討深入合作;將中科創客學院作為對接平臺和重要抓手,與法國格勒諾布爾AQUILARIS、新加坡科技研究局、澳大利亞布里斯班ACIC、英國EGG孵化器合作布局建立“海外創業中心”,不斷深化拓展國際產業合作。

  好風憑借力!善于發現新科技風口,深圳先進院圍繞智能與生物技術融合的IBT領域,前瞻布局七大前沿科技研究,率先搶占科技制高點。善于把握新科技風口,深圳先進院不斷夯實“基礎研究+技術攻關+成果產業化+科技金融+人才支撐”全過程創新生態鏈的各個關鍵環節,著力提升生命健康領域科教融合與產教融合的深度與廣度,倒逼和加速原始創新,全面推動科學、技術、產業、資本、人才和市場要素的創新組合。善于運用新科技風口,深圳先進院把財富變成知識而“花錢”的科研創新過程和知識再變成財富而“賺錢”的產業創新過程有機統一,主導“花錢”和引領“賺錢”在過程中不斷發生“化學反應”,使科技創新向產業鏈前端延伸,產業創新向高科技含量、高附加值的創新鏈后端延伸,實現創新鏈、產業鏈“雙向融合”與“閉環發展”。

  (劉云達 韓汶軒 丁寧寧 刁雯蕙) 

  《中國科學報》 (2021-12-27 第3版 專題)
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