【上觀新聞】2018年終盤點:上海湧現出哪些世界級科技成果?

  創新策源能力,是今年上海科技界的一個熱詞。十一屆市委四次全會提出:“要增強創新策源能力,努力成爲全球學術新思想、科學新發現、技術新發明、産業新方向的重要策源地。”如何增強這種能力?即將過去的2018年,上海政府部門和各類創新主體積極探索,收獲了一批具有全球和國內影響力的重要成果,也在體制機制創新上有所作爲。加快建設具有全球影響力的科技創新中心,上海朝著這一戰略目標,行穩致遠。

  張江國家科學中心建設取得突破

  張江綜合性國家科學中心,是全國基礎科學研究的高地。今年,這塊高地上的大科學設施建設取得很多進展。

  4月27日,我國迄今爲止投資最大、建設周期最長的國家重大科技基礎設施項目——硬X射線自由電子激光裝置在此開工建設。這一總投資近100億元的大國重器計劃2025年竣工並投入使用,爲科研用戶提供高分辨成像、先進結構解析、超快過程探索等尖端研究手段。上海科技大學教授劉志介紹,硬X射線自由電子激光裝置工程的技術難度很大,如核心部件——超導高頻加速模組由數千個零部件構成,結構非常複雜。“在建設過程中,我們一定要立足自主研發,把關鍵核心技術掌握在自己手裏。”張江實驗室研究員王東說。

  11月2日,上海光源二期線站工程首條光束線站出光,迎來了張江“鹦鹉螺”的重要一刻。這條光束線站名爲“硬X射線通用譜學線站”,科研人員可以用它對固態、液態、氣態中待測元素的原子近鄰結構和電子結構進行研究,具有其它X射線分析技術難以替代的優勢。目前,上海光源有13條光束線站投入運行;預計到2020年,將有近40條線站建成並向用戶開放。

  隨著硬X射線自由電子激光、上海光源二期、軟X射線自由電子激光、活細胞結構與成像、超強超短激光等大科學設施建設取得突破,張江綜合性國家科學中心的集中度、顯示度持續提升。

  在這塊高地上,張江實驗室建設今年穩步推進,不斷優化國家實驗室籌建方案。市科委相關負責人介紹,上海正在圍繞微電子、量子信息、腦科學與類腦、海洋、藥物等優勢領域開展布局。上海腦科學與類腦研究中心、張江藥物實驗室等一批高水平平台相繼成立,正在探索綜合預算制、薪酬體系構建、知識産權管理等新型科研管理體制和運行機制。

  重大成果催生國際大科學計劃

  即將過去的2018年,一批具有全球影響力的學術新思想、科學新發現在申城出現。

  1月25日,國際頂尖科學期刊《細胞》在線發表了上海科學家的重大成果——世界上第一個體細胞克隆猴“中中”和第二個體細胞克隆猴“華華”,在中科院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心的非人靈長類平台誕生。過去,科學家一直未能實現非人靈長類動物的體細胞克隆,也就難以建立模擬人類疾病的動物模型。經過5年努力,中科院神經所研究員孫強帶領以博士後劉真爲主的團隊,終于解決了這個世界難題,標志著中國率先開啓了以猕猴作爲實驗動物模型的時代。

  具备这一创新策源能力后,上海科学家提出一个学术新思想——准备发起“全脑介观神经联接图谱”国际大科学计划。其目标是:2020年完成十万级神经元的斑马鱼大脑介观图谱,2025年完成小鼠全脑介观图谱,2030年完成猕猴全脑介观图谱。中科院院士、中科院神经所所長蒲慕明表示:“主导发起全脑介观神经联接图谱绘制,是实现我国脑科学由‘并跑’向‘领跑’转变,占据国际科技制高点的重要支撑。”

  8月2日,国际顶尖科学期刊《自然》在线发表了上海科学家在“人造生命”领域的突破——中科院分子植物科學卓越創新中心、植物生理生态研究所的覃重军研究团队与合作者,在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞。他们将酿酒酵母细胞里原本天然的16条染色体融合成单条染色体,这条染色体仍具有正常的细胞功能。这一发现颠覆了染色体结构决定基因表达的传统观念,揭示了染色体结构与实现细胞生命功能的全新关系,而且在新藥研发、工业发酵等领域具有应用潜力。

  糖类新藥、光芯片引领产业发展

  除了基礎研究成果,還有一批成果正在轉化爲現實生産力,使上海成爲技術新發明、産業新方向的重要策源地。

  俗称“老年痴呆症”的阿尔茨海默病,全球已有16年无治疗该病的新藥上市,这一历史有望被上海科研人员终结。7月17日,上海绿谷制药有限公司宣布,由中国海洋大学、中科院上海药物研究所和上海绿谷制药联合研发的“甘露寡糖二酸(GV-971)”完成临床3期试验。结果显示,GV-971在认知功能改善的主要疗效指标上达到预期,具有显著的统计学意义和临床意义;不良事件发生率与安慰剂非常相似,未发现抗体药物常出现的淀粉样蛋白相关成像异常的毒副作用。10月16日,上海绿谷制药在我国递交新藥上市申请。

  没有创新思维和科研自信,就没有这一新藥成果。中科院上海药物所研究员耿美玉介绍,与国际上将治疗靶点聚焦在β淀粉样蛋白、Tau蛋白不同,她带领研究团队另辟蹊径,揭示了GV-971靶向脑肠轴抗阿尔茨海默病发病的全新机制。“这是一种从海藻中提取的海洋寡糖类分子,可通过抑制β淀粉样蛋白聚集、调节肠道菌群失衡、降低神经炎症等多靶点特性,发挥其抗阿尔茨海默病作用。”在给患者带来福音的同时,它还将引领国际糖类药物研发的新方向。

  與生物醫藥一樣,集成電路也是上海的重點産業。這個産業有許多關鍵核心技術,亟待上海科技人員攻關突破。4月26日,上海首批市級科技重大專項之一“矽光子專項”啓動。市政府投入大量經費,布局“矽基光互連芯片”研發和生産。光芯片在全球方興未艾,正在逐步取代傳統的電芯片,成爲通信芯片的主流。

  目前,张江实验室正在建造我国第一条硅光子研发中试线,预计明年3月通线运行。中科院院士、张江实验室主任王曦表示,专项团队会通过建立高效的项目管理机制、加强战略规划研究、进一步开放协同等举措,以全球视野实施重大专项,早日将上海打造成世界级硅光子基地。 (记者 俞陶然)