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项目经费135亿,孵化企业1346家,深圳先进院如何用15年定义“微创新”?

作者:孙丽娜 2021-12-31 11:21

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如果说十年可以磨一把好剑,那么十五年能干什么呢?对于深圳先进院来说,十五年可以在创新和转化这条充满荆棘的道路上实现从0到1、到10甚至是到100的跨越。

 

全球首创超声脑调控方法及验证系统、中国首台自主创新的3.0T核磁共振、全国首台商用超声肝硬化检测仪、首次合成纳米人工红细胞、成功实施亚洲首例多功能神经假肢手术……,这一系列前沿技术的诞生都离不开深圳先进院在这背后所做的努力。

 

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深圳先进院为何能成为粤港澳大湾区创新高地和知识产权产业化的“热土”?又是基于怎样的运行模式和资源优势推动医疗科技的创新变迁?哪些地方是值得科研院所学习和借鉴的?为解开这些谜题,动脉橙果局试图梳理深圳先进院的发展脉络与系统布局,展示我国医疗领域科技创新与转化的年轻力量。


面向产业需求,与经济“主战场”紧密结合


深圳先进院是如何踏上创新和转化这条路的呢?

 

回望2006年,全国科技大会提出自主创新、建设创新型国家的总体战略目标并颁布了国家中长期科技发展规划纲要。深圳随即响应国家政策,将自主创新设为城市发展的主要战略,但却面临一个重要难题——缺乏源头创新的国立科研机构。

 

中国科学院审时度势,积极调整科技资源在全国的布局,携手深圳市人民政府、香港中文大学,将国家战略需求和区域经济发展紧密结合,中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT,简称“先进院”应运而生。

 

先进院坐落于南海之滨的“鹏城”深圳,在这座全球最年轻的超级城市里,先进院也迅速成为新型科研机构中建设国际工业研究院的坚实力量。

 

据公开信息显示,目前深圳先进院人员规模达到4900余人,已累计承担各项经费达135亿元,承担项目8027项,申请专利超1.2万件,授权4903件,PCT 2137件,转化率达27.5%,产业界合作金额累计超29亿元,建立企业联合实验室180家,孵化企业1346家。

 

其风投基金在高端医疗设备、精密仪器、高新软件等领域进行了多项股权投资并获得较高回报,其中联影科技、中科强华等企业更是成为了细分领域的领导品牌。

 

深圳先进院学科领域极为丰富、学科方向高度交叉,下设九个研究所,分别是中国科学院香港中文大学深圳先进集成技术研究所、物医学与健康工程研究所、先进计算与数字工程研究所、生物医药与技术研究所、广州中国科学院先进技术研究所、脑认知与脑疾病研究所、合成生物学研究所、先进材料科学与工程研究所和碳中和技术研究所(筹)。

 

从数量上看,先进院生命健康领域的研究所占据了半壁江山,并不断创造着“深圳速度”和“深圳质量”

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生物医学与健康工程研究所(简称医工所),成立于2007年8月15日,是中国科学院生物医学与健康工程领域规模最大的研究单元,也是先进院最早设立的研究所之一。

 

先进院的“一+三+N”中的“三”大突破——高端医疗影像、低成本健康、医用机器人与功能康复技术,均是出自医工所的科研成果。医工所无疑是先进院研究所的“排头兵”,同时也是其创新和转化模式的典型代表。

 

其中,先进院医工所高端医学影像团队与联影科技历时十余年,成功合作研发出我国首型3.0 T人体磁共振成像设备并实现产业化,打破了该领域的国际垄断,一改多年来磁共振领域由G(GE)、P(飞利浦)、S(西门子)垄断的国际产业和技术格局,使中国成为继美国、德国之后极少数独立掌握磁共振全部核心技术和整机制造的国家。

 

这是深圳先进院进行产、学、研、医跨领域、多学科合作的成功典范,也是先进院面向产业需求、立足源头创新的重要实践。其背后是先进院建立国际一流的工业研究院的目标和决心。

 

除医工所外,深圳先进院瞄准医疗健康、机器人、大数据、脑科学等产业方向,先后于2013年、2016年、2017年生物医药与技术研究所(简称医药所)、脑认知与脑疾病研究所(简称脑所)、合成生物学研究所(简称合成所),开启了研、学、产、资四位一体的创新征程。

 

如何定义“微创新体系”?


当前,我国基础研究已经取得了瞩目成就,但与世界发达国家相比,仍存在很多薄弱之处,尤其是突破关键性核心技术的能力有待提高。

 

究其原因,这些“卡脖子”技术其实也是“卡脑子”,很多源头和最底层的东西尚未探清,导致基础理论研究这关键一环出了问题。

 

基础研究是科技创新之源。如何实现基础研究和科技创新双重突破,深圳先进院作为南海之滨的科技“国家队”,自然肩负重任。

 

2018年,深圳先进院获批牵头建设深圳市两大重大科技基础设施:脑解析与脑模拟、合成生物研究,并于2019年在光明科学城破土动工;牵头建设的深圳先进电子材料国际创新研究院、深圳市合成生物学创新研究院、深港脑科学创新研究院三大基础研究机构均在2019年正式揭牌成立。

 

脑所和合成所的重大建设和布局,反映出深圳先进院攻坚基础与应用研究、实现成果转化的重要方向,但为何要攻坚这些方向呢?

 

合成生物学为例,据McKinsey统计,生物制造的产品可以覆盖70%化学制造的产品,并在继续拓展边界,预计到2025年,合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元。

 

合成生物学的研究与应用突破,将有望引发“第五次工业革命”。近年来,合成生物学的技术高地已成为世界各主要科技强国的“兵家必争之地”。

 

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 2009-2020年合成生物学资金总额 图源:synbiobeta

 

2000年以来,合成生物学基础研究领域加速发展;2011年以来,合成生物学技术的专利布局进入加速期,相关专利的申请量快速增长;2015年以来,合成生物学产业投资加速。

 

但这仍是一个长坡厚雪的赛道,如何发展基础理论、提升科研效率、打通“科研-转化-产业”的链条,是横亘在产业发展面前的几道沟壑。

 

深圳先进院如何破解这些难题?

 

首建合成生物研究重大科技基础设施

 

合成生物研究重大科技基础设施作为深圳市光明区科学城建设优先启动和布局的重点项目之一,项目设备总投资近10亿元。这是合成生物领域全球首个启动筹建的大型基础设施,将打造一个用户的“云端实验室”和运营者的“智能实验室”二位一体的合成生物研究平台,不仅对学术界开放,也对产业界开放。

 

合成生物一般复杂性极高,需要进行大量的工程化试错性实验。合成生物设施便是通过建立基于信息物理系统的智能生产单元,引入个性化定制与互联网工厂理念,从而实现短时间、高通量、低成本、多循环的“设计—合成—测试—学习”的闭环,大幅提升合成生物设计与构建能力。

 

基于该设施,深圳先进院结合高校与科研院所,能够完成合成生物学的基础、应用、开发的一系列研究,打通其从想法到原型的“验证断桥”,实现科技成果从0到1的突破。2021年1月,合成生物研究重大科技基础设施主体大楼正式封顶,预计在2023年初实现竣工验收及交付。

 

首创“楼上楼下创新创业综合体”


科技成果初具原型以后,如何将其转化为真正的产品、帮助生物技术公司跨过创业“死亡谷”也是一大考验。

 

为此,深圳先进院探索出“楼上楼下创新创业综合体”——深圳市工程生物产业创新中心。这一创新科技与产业对接模式,支持“楼上”科研人员开展原始创新活动,“楼下”创业人员对原始创新进行工程技术开发和中试转化。科学家和企业家在一栋楼里交流,可以有效打破研究机构与初创企业的空间壁垒,突破初创企业缺乏设施和技术平台的瓶颈,缩短原始创新到产业转化的时间周期。

 

据悉,深圳先进院“楼上楼下”的创新模式已被国家发改委列入“推广借鉴深圳经济特区创新举措和经验做法”47条清单。目前,该创新中心已完成 60 余家企业遴选,已入驻包括深圳柏垠生物科技有限公司、深圳赛桥生物创新技术有限公司等在内的13家高成长性企业,相关企业估值达上亿元。

 

光明科学城合成生物产业园


解决科研成果产业化过程中的“1到10”后,产品便来到了量产建厂阶段。而从创新中心“毕业”后的初创企业,可以在距离不到两公里远的光明科学城合成生物产业园中获得更大的发展空间。

 

合成生物产业园致力于打造一流的合成生物产业发展空间载体,率先培育合成生物产业创新集群。2020年3月成立的深圳赛桥生物,从创新中心“毕业”后,2021年5月入驻合成生物产业园,目前完成由国内多个知名投资机构领头的近亿元融资,即将完成数亿元A轮融资。

 

据悉,光明区正谋划合成生物创新链产业链融合发展三年行动计划,明年将建成至少3个合成生物产业园,提供10万平方米以上专业化产业空间,力争用较短的时间将光明打造成具有全球影响力的合成生物产业集聚地,助力深圳综合型国家科学中心的建设,助力粤港澳大湾区创新发展。

 

“沿途下蛋”,是一个对“科研-转化-产业”可持续发展创新生态链的形象比喻。“沿途”指的是一个持续性的过程。“下蛋”指科技成果能应用转化,能服务产业、带动经济社会发展。

 

深圳先进院的布局与实践,正是科技成果“沿途下蛋”、前沿产业集区共建的典范,真正打通了“科研-转化-产业”从0到1到10到无穷的转化链条。

 

站在时代风口,科技“国家队”未来还有更多可能性


值得注意的是,深圳先进院作为中科院旗下众多科研院中最为年轻的新兴科研机构之一,关注国家需求,重视战略研究,着力填补短板,2020年人员规模就已升至中科院体系排名第一。

 

短短十余年时间,先进院引领低成本健康产业从无到有、机器人产业从小到大、医疗影像产业从弱到强,其背后的成功经验弥足珍贵。

 

 全球招聘策略,吸纳国际化人才


成果源于人才,人才成就创新。先进院采用全球招聘策略,确保65%的以上的博士员工从海外招聘,形成了以海外人才为主的格局,具有高度的国际化和开放性。多年来,先进院吸引了多位国际顶尖人才和AF教授,涌现出多位顶尖人才,引进了19支创新队伍,铸造华南人才高地。

 

基础研究与创新转化双管齐下


在基础研究方面,深圳先进院面向产业需求,着力融合信息技术(IT)与生物技术(BT),重点布局机器人、生物医药、大数据、脑科学、合成生物学、材料学等前沿学科领域,为夯实深圳综合性国家科学中心根基、全面加强基础科学研究提供支撑。

 

在科研成果方面,深圳先进院已成功制备新型模拟人类自闭症的非人灵长类动物模型;以定量公式揭示生物迁徙进化策略;原创大分子新药AS1501获得临床批件;研制出140纳米超分辨3D活体生物光学显微镜;自主研发的超薄芯片临时键合胶材料替代美国进口等多项突破性技术。

 

在转化成果方面,截至目前,深圳先进院转化率达27.5%,产业界合作金额累计超29亿元,建立企业联合实验室180家,孵化企业1346家,其中包括上海联影医疗科技有限公司、深圳中科乐普医疗技术有限公司等行业“独角兽”。

 

同时,先进院已注资成立两家投资管理有限公司,已拥有多支天使基金和风投基金,通过产业基金的方式帮助企业不断发展壮大。

 

采用“中心制”和“末位淘汰制”


不同于传统的科研机构,新型科研机构大多采取理事会领导下的院长负责制,理事会由政府和发起单位共同组成。深圳先进院是由中国科学院、深圳市政府及香港中文大学三方共建而成。

 

管理模式上,高校和传统机构大多实行学术团队制,强调自由探索,“慢工出细活”,而深圳先进院则实行中心制,强调团队攻关

 

同时,先进院采用创新人才管理机制,定编不定人的全员聘用制是其管理上的显著特色。先进院坚持事业单位企业化运作,所有人员实行360度年终考核,实行末位淘汰制,打破传统科研机构固化的人力资源格局,实现能上能下、能进能出的流动性,既保障了先进院人才队伍的创新活力,又以科技人才输入的形式反哺上下游产业经济发展。

 

区位优势,借力腾飞


粤港澳大湾区作为我国下一个对外开放的重点规划区域,将成为国家深化改革先行示范区和全球经济最具活力区、全球创新发展高地。而置身于粤港澳大湾区当中的深圳先进院,是中国科学院与中国香港共建的第一个新型科研机构,在建院之初就有着深港合作的“基因”,并利用深港优势互补,集聚了一大批国际高端科技人才,发展空间更无限宽广。

 

如何在粤港澳大湾区的建设与发展过程中发挥“科技是第一生产力”的优势作用?先进院早已在其使命和愿景中给出答案——提升粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力,推动我国自主知识产权新工业的建立,成为国际一流的工业研究院。

 

据公开信息显示,建设15年来,深圳先进院利用与香港中文大学的共建和港澳的毗邻优势,吸引了12位中国香港教授在先进院牵头建设研究中心,并与香港中文大学、香港大学、香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学、香港浸会大学、澳门大学、澳门科技大学共建了8个联合实验室,多领域的展开科研、教育、产业化等全面合作,畅通跨境科创要素流通,建立了行之有效的体制机制合作模式。

 

2019年高交会上,广东省粤港澳人机智能协同系统联合实验室等四家实验室揭牌并正式落户深圳先进院,将汇聚粤港澳创新资源、创新科研合作模式,推进重大科学问题和关键核心技术研究等。

 

2020年高交会上,深圳先进院还签署了《携手打造大湾区世界级创新医药港6+1合作框架协议》,共同组建“大湾区创新中西医药产业研究院”和“大湾区创新中西医药有限公司”,提升大湾区医药创新能力。

 

回到当下,深圳先进院已在我国科研创新与转化的轨道上起到了“火车头”作用,在提升粤港地区及我国制造业、现代服务业和医疗医药等领域的自主创新能力,成为新型国际一流的工业研究院的道路上愈走愈远。

 

但光有一个深圳先进院还不够,我们需要国内更多的科研院所能够尽快站出来,并扛起创新与转化的大旗,真正跑出自己的加速度。

 

只有这样,才能解决当前我国在创新和转化上的痛点,才能孵化出更多创新项目,才能让本土化创新逐一兑现,才能让我国医疗产业再迈向一个新的高度。

 

路虽远之,行则将至。

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