【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 ,努力成為全球學術新思想 、科學新發現 、技術新發明 、產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 ,收穫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為 。加快建設具有全球影響力的科技創新中心 ,上海朝着這一戰略目標 ,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 ,我國迄今為止投資最大 、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 ,為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「鸚鵡螺」的重要一刻 。這條光束線站名為「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 。

  隨着硬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佈局 。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 、知識產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為主的團隊 ,終於解決了這個世界難題 ,標誌着中國率先開啟了以獼猴作為實驗動物模型的時代 。

  具備這一創新策源能力後 ,上海科學家提出一個學術新思想——準備發起「全腦介觀神經聯接圖譜」國際大科學計劃 。其目標是 :2020年完成十萬級神經元的斑馬魚大腦介觀圖譜 ,2025年完成小鼠全腦介觀圖譜 ,2030年完成獼猴全腦介觀圖譜 。中科院院士 、中科院神經所所長蒲慕明表示 :「主導發起全腦介觀神經聯接圖譜繪製 ,是實現我國腦科學由『並跑』向『領跑』轉變 ,佔據國際科技制高點的重要支撐 。」

  8月2日 ,國際頂尖科學期刊《自然》在線發表了上海科學家在「人造生命」領域的突破——中科院分子植物科學卓越創新中心 、植物生理生態研究所的覃重軍研究團隊與合作者 ,在國際上首次人工創建了單條染色體的真核細胞 。他們將釀酒酵母細胞里原本天然的16條染色體融合成單條染色體 ,這條染色體仍具有正常的細胞功能 。這一發現顛覆了染色體結構決定基因表達的傳統觀念 ,揭示了染色體結構與實現細胞生命功能的全新關係 ,而且在新藥研發 、工業發酵等領域具有應用潛力 。

  糖類新藥 、光晶片引領產業發展

  除了基礎研究成果 ,還有一批成果正在轉化為現實生產力 ,使上海成為技術新發明 、產業新方向的重要策源地 。

  俗稱「老年痴呆症」的阿爾茨海默病 ,全球已有16年無治療該病的新藥上市 ,這一歷史有望被上海科研人員終結 。7月17日 ,上海綠谷製藥有限公司宣佈 ,由中國海洋大學 、中科院上海藥物研究所和上海綠谷製藥聯合研發的「甘露寡糖二酸(GV-971)」完成臨床3期試驗 。結果顯示 ,GV-971在認知功能改善的主要療效指標上達到預期 ,具有顯著的統計學意義和臨床意義;不良事件發生率與安慰劑非常相似 ,未發現抗體藥物常出現的澱粉樣蛋白相關成像異常的毒副作用 。10月16日 ,上海綠谷製藥在我國遞交新藥上市申請 。

  沒有創新思維和科研自信 ,就沒有這一新藥成果 。中科院上海藥物所研究員耿美玉介紹 ,與國際上將治療靶點聚焦在β澱粉樣蛋白 、Tau蛋白不同 ,她帶領研究團隊另闢蹊徑 ,揭示了GV-971靶向腦腸軸抗阿爾茨海默病發病的全新機制 。「這是一種從海藻中提取的海洋寡糖類分子 ,可通過抑制β澱粉樣蛋白聚集 、調節腸道菌群失衡 、降低神經炎症等多靶點特性 ,發揮其抗阿爾茨海默病作用 。」在給患者帶來福音的同時 ,它還將引領國際糖類藥物研發的新方向 。

  與生物醫藥一樣 ,集成電路也是上海的重點產業 。這個產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」啟動 。市政府投入大量經費 ,佈局「矽基光互連晶片」研發和生產 。光晶片在全球方興未艾 ,正在逐步取代傳統的電晶片 ,成為通信晶片的主流 。

  目前 ,張江實驗室正在建造我國第一條矽光子研發中試線 ,預計明年3月通線運行 。中科院院士 、張江實驗室主任王曦表示 ,專項團隊會通過建立高效的項目管理機制 、加強戰略規劃研究 、進一步開放協同等舉措 ,以全球視野實施重大專項 ,早日將上海打造成世界級矽光子基地 。 (記者 俞陶然)