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“珍珠是如何串成漂亮项链的”——羊晚记者探访广州国家实验室|科学驿站
来源:羊城晚报 云上岭南 作者:李钢、黎秋玲、林桂炎、梁喻、林心怡、余梓涛 发表时间:2024-04-24 20:56

“我们的做法就像串珍珠,我们这根线把珍珠串起来,串得好的话,最后变成一条漂亮的项链。这是我们国家实验室的任务。”在接受羊城晚报记者采访时,“共和国勋章”获得者、中国工程院院士、广州国家实验室(以下简称“实验室”)主任钟南山用这样一个形象的比喻,阐释了实验室的作用和使命。

2021年,广州国家实验室成立。时值新冠疫情防控期间,作为我国呼吸系统疾病领域的国家级实验室,无疑承担着极其重要的使命与责任。

这里,有什么样的人?在做什么样的事?近日,实验室首度向媒体开放。羊城晚报记者深入探访,与包括钟南山在内的科学家们展开对话,揭开这一国家实验室的神秘面纱。

广州国家实验室外观(实验室提供)

发挥龙头作用

推进新型举国体制下的科技攻关

实验室总部基地,位于广州国际生物岛。

经过三年的建设,实验室形成了“核心基地+网络”的组织架构——不仅相继布局了国家医学中心、呼吸疾病国家临床中心以及位于各地的研究基地,还与众多优秀的生物医药企业开展合作,构建起了全链条的实验室体系。

实验室践行新型举国体制,聚焦呼吸疾病突发性公共卫生事件防控领域,聚焦生命安全和生物安全领域。

实验室主任助理汪会盛介绍说,广州国家实验室的特色在于科研方向与临床相结合,以实验室作为引领龙头,带领一批全国重点实验室进行科技攻关。

抗新冠病毒药“乐睿灵”(来瑞特韦片)

从实验室中的化合物,到形成成药商品,最短需要多久?

答案是20个月。

2023年3月21日,实验室团队研发、转化、落地而成的一款名为“乐睿灵”(来瑞特韦片)的抗新冠病毒药获批上市。这款新药对标国际知名药企的同类新药,但是相比而言,实现了无明显药物相互作用,无需联用其他药物,其安全性更佳,适合更多有其他基础病的人群服用。

“这款药可以说在化学药物研发历史上是一个奇迹。”研究员杨子峰说。

在他看来,之所以是“奇迹”,归根到底是在广州国家实验室领导下,特别是在国家战略科技力量整合之下,在广州实现“四链融合”所取得的成功。

推进新型举国体制下的科技攻关,更多优秀科研成果在实验室诞生。

通过联合澳门科技大学团队进行研发,全球首个人工智能病毒预警系统UniBind在实验室应运而生。这一系统通过分析全球监测产生的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、导致严重病毒传染力增加的新冠变异株突变。

项目负责人、实验室研究员张康介绍说,这一模型总结了迄今为止所有的新冠病毒毒株进化的情况,以及致病率和抗体逃逸能力,为国家决策以及其他的研发及预测工作提供了一个有力的工具。

践行“双转化、双推广”全链条科技研发理念

在实验室的大厅墙上,写着这样一句话:“效优、简便、价廉、安全的药物、疫苗和器械”。朴实的语句,体现着实验室最基本的理念。

三年来,实验室自主创建并深入应用以“双转化 双推广”为核心的科技创新体系,力争通过基础研究向临床研究、经验医学向循证医学的转化,形成可向市场、基层推广的诊治防技术和产品。

实验室科研人员

“我们研发出来的药物、技术和器械,一定要做到将科研成果向产品应用进行推广,将先进技术向基层推广,普惠广大人民群众。”钟南山说道。

5至10分钟内完成45个标准PCR循环,达到国际领先水平。

实验室团队研发的“超快速qPCR扩增仪”,给出了这样一个惊人的数据。

据介绍,这一设备可广泛应用于医院、海关、动物疫控(畜牧)、疾病预防控制中心(呼吸道疾病、食品安全)、海关旅检等关键节点场景。

“这个仪器的快速检测性能,与我们市民息息相关。”项目负责人、实验室研究员徐强介绍说,胃肠道、呼吸道的各类疾病甚至术后的感染等情况,只有检出了对应病毒,才能对症治疗用药,而如今运用超快PCR,能避免在检测阶段耗费太多时间,让医生有更多的时间明确诊断,处理病情。另外,新冠病毒、禽流感、猪瘟等疫情来临之时,超快PCR也因其快速检测效率派上大用途。

实验室联合研发的普罗仙安(甲苯磺酰胺注射液),是全球第一个通过肿瘤体内注射给药的微创靶向消融药物,填补了中央型非小细胞肺癌药物介入治疗空白,并于2022年11月获批上市。

这款抗癌新药的背后,是三十年践行“双转化”理念的故事。

自1993年起,钟南山就联合其他科研力量,一起展开这款药物的研发。

“我的这个例子说明,不管是中医还是西医,既要重视从基础医学到临床医学的转化,也要重视从经验医学到循证医学的这一转化路径。”钟南山说。

融合新技术、新理念

建成具有全球影响力的原始创新策源地

在采访中,记者了解到,随着人工智能等新技术的出现,实验室也在不断进行技术融合,形成一系列丰富且具有领先性的科技成果。

“Bio-OS操作系统,可以帮助科研人员分析海量数据,快速获得他们想要的分析数据,提升科研发现效率。”实验室研究员李亦学接受羊城晚报记者采访时如此表示。

实验室科研场景

由实验室研发的生物医学大数据操作系统(Bio-medical big data operating system, Bio-OS),是基于云原生及容器技术,集成数据资源、算子资源、算力资源、应用集市在内的生物医学数据密集型科研支撑体系,能够生成标准化、易使用、易获取的科研分析平台,降低科研人员处理海量数据的计算复杂度,从而使他们将更多精力专注于解决专业问题。

在数据密集型科研场景下,生命科学领域需要工程化、体系化的支撑平台,对数据、工具进行高效获取和整合。在此背景下,Bio-OS应运而生。

“Bio-OS的应用场景广泛,可以安装部署在医疗机构、科研单位、高校和企业,满足多场景下的生物医学大数据存储、分析需求。”李亦学表示,今年计划将这套技术创新体系做市场转化,服务于国家的科研创新发展。

透射电镜,具有极高行业垄断性与技术门槛,是长期困扰我国科学技术研究的“卡脖子”设备,对我国产业发展具有重要意义。实验室与生物岛实验室牵头多家单位,全力攻坚关键核心技术,同步大力推进产业化应用,成功研制首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120。

专家表示,TH-F120的成功研发,标志着我国已掌握透射电镜用的电子枪等核心技术,并具备量产透射电镜整机产品的能力,将极大推动前沿科学及工业领域实现高质量发展。

医科专业背景的实验室研究员董鸣,却带领团队突破技术瓶颈,研发出了全球首台全自动微流控外泌体提取、纯化及富集一体机。这一设备可以用于多种呼吸慢病、肺癌的早期诊断。

“实验室的人才理念非常先进,虽然自己是医科专业背景,但是实验室并不限制招工科学生还是医科学生,实现了科研团队的多元化构成。正是这样的人才理念的支持,才使得这一成果的实现成为可能。”谈及成果的实现,董鸣的回应给出了另一个视角。

记者手记:

三年以降,如旭日初升,朝气蓬勃。

立足粤港澳大湾区,以国家使命为感召,一批优秀科研人员汇聚于广州国家实验室;

融合新技术、新理念,实验室提出要建设成为具有全球影响力的突破型、引领型、平台型为一体的大型综合研究基地和原始创新策源地;

发挥组织平台优势,实验室主动汇聚“产、学、研、政、企、金”力量,畅通渠道、强化协同,交融资源,推动创新链产业链资金链人才链深度融合。

其果必丰,且拭目以待。

对话钟南山:

记者:您是如何理解新质生产力的?

钟南山:以前有一个发现或者做出一个发明如何转化,这是很难想象的。实际上我现在的体会,我们国家发展新质生产力,“新”当然是人家没有的,“质”就是高质量,生产力是落脚点。新的成果必须能够变成社会效益或者经济效益,这也形成了广州国家实验室的一个非常明确的指导思想。总的来说,广州国家实验室明确的方向就是要对科研发明创造进行转化,产品要落地成为商品。

记者:广州国家实验室承担着怎样的使命和责任?

钟南山:主要是三方面,一是要做好准备,应对涉及国家安全的突发性公共卫生事件;二是要面向人民群众的生命健康,对一些慢性呼吸疾病特别是慢阻肺和肺癌的诊断、干预、治疗等环节开展科技攻关,提高患者们的存活率;三是要在相关医疗技术和器械方面的确保安全,要自己研发和掌握关键仪器设备的技术。基于此,我们必须实行新型举国体制,在创新链条中要和国内其他优秀的科研单位进行联合协作,开展技术攻关,解决实际问题。

我们也会经常告诉科研人员,他们来到实验室要有使命感,来到这里并不是做自由探索和研究的,要有非常明确的目标,一定要做出可转化落地的成果来。

记者:跨学科研究在发挥举国体制的优势中具有较为关键的作用,您如何看待学科合作对于科技攻关的作用,广州国家实验室在跨学科合作中又是如何践行的?

钟南山:对于跨学科合作的作用我深有体会。广州国家实验室成立三年来,要是没有跨学科的合作,根本做不出来那些成果。我们和药厂、工程团队、互联网企业、AI团队等都实现了合作。最近我们有几个罕见的病例,许多医院都解决不了,于是我们就采用复合的技术,最后病人得到了正确的诊断,而且在手术之后生存质量也很好。

我们在人才培养上也比较重视基础研究和临床进行跨学科结合,大家从不同的角度进行分析,就能碰撞出很多好的思路。

记者:作为国家实验室,如何在制度上鼓励和激励科研人员去开展成果转化?

钟南山:总的来说,实验室有明文规定,如果一个研究团队的成果,在进行转化后,80%以上的收益是归属于这个研究团队。内部的再分配由团队自行决定。所以,在激励机制上,我们正在积极实践,而且相信可以做好。只要激励机制是符合政策的就坚决执行。作为国家实验室应该做出一个示范,来表明尊重研究团队的劳动,否则,如果激励做得不好,会影响科研人员的积极性。

文/羊城晚报全媒体记者 李钢、黎秋玲

图/羊城晚报全媒体记者 林桂炎、梁喻

视频拍摄/羊城晚报全媒体记者 梁喻 林桂炎

视频剪辑/林心怡

视频包装/余梓涛