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482.关于加强我国微流控芯片研究与应用的建议
信息来源: 发布时间:2022-11-17 16:19 浏览
建 议 人:
颜菁
建 议 号:
482

标 题:

关于加强我国微流控芯片研究与应用的建议

建议内容:
  科学技术的发展不断向医疗领域提出新的挑战。中国遗传学奠基人谈家桢先生曾预言:21世纪是生命科学的世纪。随着生命科学与信息科技的不断发展,要求医疗领域应用智慧检验的方法,用更低的试样试剂消耗、更简便的方法与设备、更快的分析速度提供更加准确的有关物质成分和结构的信息。微流控芯片技术正是在这一时期新兴的、与这一目标相适应的智慧检验分析技术,其重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质,微流控芯片可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。其研究目标是通过分析化学、微机电加工、材料科学、生物医学等多学科的交叉,实现化学分析从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化、便携化。   近年来,围绕国家及苏州市在半导体器件与芯片领域关键核心技术的重大需求,在集成电路核心器件、微纳半导体器件、微流控芯片等领域需要开展更为专业的科技创新研究。对标国际一流技术,在积极开展国际学术合作与交流的同时,坚持和推进国有技术自主研发,通过紧密的产学研合作,推进科技成果转化,为国家十四五规划建设做出贡献。   微流控芯片被美国Business2.0杂志的封面文章列为“改变世界”的七种技术之一,目前正在全球蓬勃发展,但国内还没有针对该技术形成完整技术链条,也未建立系统性研究的机构。如能在苏州建设“中国微流控芯片研究平台”,打造该技术在国际上的影响力和学术高地,将能进一步形成产业集群,在全球创新发展中占据先机。   微流控芯片是一种全新的微型分析系统,主要以微机电加工技术为依托,以微管道网络为结构特征,以分析化学和分析生物化学为基础,是当前全球微型全分析系统发展的热点领域,广泛应用于化学工程、生物化学、新药研发和临床试验等不同场景。微流控芯片早期是从微电子机械系统(Micro-Electro-MechanicSystem,以下简称MEMS)技术发展而来,通过微加工工艺,在不同材料的基片上加工出微米至亚毫米级的各种微结构单元,而后在微米尺度空间对流体进行操控,可以配合流体控制或分析仪器自动完成生物实验室中的提取、扩增、萃取、标记、分离、分析,或者细胞的培养、处理、分选、裂解、分离分析等过程。传统芯片主要是利用电学系统来实现控制,而微流控芯片还包含了电学、流体、传感等一系列模块,它的MEMS通常是用来处理液体的。简单来讲,微流控芯片是基于传统的集成电路芯片,又做了一些适用于液体处理的MEMS。   但现实问题是,由于微流控芯片中所集成的模块较多,所涉及的领域较广,针对于不同的应用场景,各个厂商推出的产品设计和加工工艺各不相同,接口也是五花八门,外围驱动也不一样。在这种情况下,微流控芯片就很难做出标准化的产品。调研发现,目前行业亟需建立专业化机构,推动并制定统一标准,从而促进行业蓬勃发展。

  目前承担MEMS相关研究和转化的相关机构,更多关注的是小试、中试,其实质上还停留在加工平台的概念。业界期待建立一个有影响力的专业平台,在学术和前沿技术开发上聚焦微流控芯片研究,拟组建设立“中国微流控芯片研究平台”,承担以上学术研究和产业转化任务。   研究平台拟采用与国际接轨的管理和运行机制,借鉴北京生命科学研究所改革试点模式,实行理事会领导下的所长负责制。进行原创性基础研究的同时培养优秀科研人才,探索新的与国际接轨而又适合中国发展的科研运作机制,采用学术和产业化双轨运营模式,符合微流控芯片这类应用型技术研究和发展需要。   中国微流控芯片研究平台的组建设立,有助于应用新型检测技术助力疾控部门的快速诊断及数据分析;为广大药企提供更快捷、更有效的新药开发平台;更能通过为基层医疗机构提供提成本、自动化、易操作的检验设备,服务于广大人民群众,解决基层就医难等现实问题,真正实现“健康中国”的宏伟发展目标,从而推动“共同富裕”的国家战略达成。

  研究平台的建设目标是打造中国微流控芯片最前沿的科技创新平台,实现微流控芯片技术的研发、中试和成果转化。计划落地苏州,聚焦产学研一体化的功能定位,关注底层技术的创新迭代,着眼未来5-10年的技术方向。同时切入周边相关技术,建设微流控芯片技术平台,比如:细胞、分子、蛋白、化工等技术,研究其在微流控芯片平台上的应用。   研究平台实施两步走发展规划。第一步:先用1-2年时间做好平台搭建,引入科技部门及部分合作产业方的启动资金,例如985项目经费、专项科研项目经费、产业基金等形成外部资金的支持。重点聚焦国际先进的微流控芯片技术,吸引国内外微流控芯片相关顶尖人才。服务并涉及的医疗技术领域有:体外诊断、生化检测、微反应器、新药筛选、细胞筛选和检测、类器官芯片、蛋白芯片等。第二步:用3-5年时间通过合作产业方、国内外科研机构,部分专利授权直接对外出售、为大公司定向开发前端创新技术等形式,应用技术开发、项目孵化、产品转化等方法,使之形成一套成熟高效的盈利模式,从而成为国际微流控芯片产学研结合第一平台,塑造中国微流控芯片第一品牌的目标定位。   研究平台计划通过历时5年的规划建设,预计总建筑面积超过10,000平方米,包括涵盖微流控芯片及附加技术的全流程设计、仿真模拟、算法等研发实验区域;充分展示研究平台最新成果的小试、中试转化区域;以及配套办公区域。其研究平台本身作为运营主体,承担实验室场地建设、办公及配套设施建设、人才梯队建设等主要任务。在长三角一体化的前提下,联合包括上海交通大学、中科院肿瘤与基础医学研究所、解放军总医院、华山医院、瑞金医院等科研和临床机构,以及美年大健康、百图生科、江海股份、汇先医药等产业合作方提供生态赋能。同时计划设立政府参与的微流控芯片技术基金,对优秀技术团队和产业化项目进行早期或中期科研支持或投融资服务。   研究平台核心组织架构由运营团队、技术团队和地方政府组成,其中运营团队包括:技术平台运营、产业合作方管理及风投机构管理;技术团队包括:微流控技术团队和临床团队。核心骨干成员包括欧美归国博士、教授、中科院及中国工程院院士等组成。主要合作单位包括哈佛、剑桥、牛津、中科院纳米所、上海交大等国内外知名院校及业界顶尖商业公司。   目前阶段,以项目团队牵头解放军总医院、英国剑桥大学三方率先形成合作,并于2021年8月获得了国家自然科学基金的面上项目支持。研究平台计划5年内以微流控芯片为核心的包括国际和国内专利转化超过600件,产出20-30项国际领先核心技术,主要应用于医学检验、新药研发、生物或化工技术研发等;吸引超过50家国际领先企业合作,营造技术钻研的学术和产业合作氛围,建成国际微流控芯片产业联盟;培养超过200人的国际领先技术研发团队。

承办单位:
主办 苏州市科学技术局
协办
办理期限: 3个月 答复时间: 2022-07-13 10:17
办理类型: A:已经解决
答复内容:
对市政协十五届一次会议
第482号提案的答复

颜菁委员:
    您提出的关于关于加强我国微流控芯片研究与应用的建议的提案收悉。现答复如下:
    一、支持微流控技术发展的情况
    前阶段,苏州统筹科技计划项目,着力支持在苏州的科研机构、领军人才、科技企业在微流控领域开展技术研发和创新创业。
    1、支持微流控领域平台载体建设。支持中国科学院苏州生物医学工程技术研究所于2011年底建成微纳加工平台,研发基于微纳加工技术的新型微流控和生物传感与系统,主要研究方向有芯片式微流控技术、Lab-on-Chip数字微流控技术、液滴式数字微流控技术等。平台纳入中国科学院生物医学检验技术重点实验室,设备和基建总经费4000万元,洁净度覆盖百级至万级,总面积近800平米,超净间面积达到400平米。平台由医工所总师周连群(中法博士、研究员、博士生导师)领衔,人才团队20人,其中研究员5名、副研究员6名、助理研究员6名,其中6人为海外归国人员。截至目前,承担国家、中科院、江苏省、苏州市等科研项目20余项,研究经费总计8000余万,发表SCI论文50篇,申请发明专利80项,其中,多项技术已经进行技术转化。
    2、支持微流控领域高端人才创新创业。一是支持陈兢博士于2014年在苏州创办苏州含光微纳科技有限公司,专注开展微流控与生物芯片研发和产品制造,入选苏州工业园区科技领军、重大领军,姑苏创新创业领军和江苏省双创计划,企业已形成面向生化诊断的离心驱动微流控芯片、面向免疫诊断的表面张力驱动和分子诊断微流控等解决方案,申请专利、商标等知识产权近60项、取得专利授权20余项,获评国家高新技术企业、江苏省潜在独角兽企业,2021年销售收入超2000万元。二是支持颜菁博士在苏州创办苏州博福生物医药科技有限公司、江苏汇先医药技术有限公司,入选姑苏创新创业领军人才。汇先医药公司获得了中国知名投资机构的认可,获得过英诺天使基金天使轮投资、百度风投Pre-A轮融资、深创投Pre-A+轮融资,中华开发资本A轮融资。2021年,公司总资产8000余万元,实现销售收入150余万元,研发投入1400余万元。
    3、扶持微流控领域科技企业发展。落户在苏州高新区的苏州阿卡索生物科技有限公司,致力于高通量3D微流控芯片研发,完成天使轮融资1500万元。落户在工业园区的苏州汶颢微流控技术股份有限公司,建有苏州市微流控分析芯片工程技术研究中心,配置了三条微流控芯片生产线,包括数控CNC微加工仪器、软刻蚀有机芯片加工系统、光刻-掩模无机芯片加工系统,拥有102项知识产权,其中,已授权国家发明专利22项、实用新型专利51项,登记软件著作权6项,注册商标3项,获批高新技术产品3项。
    二、建设平台载体的举措
    今年以来,苏州聚焦数字经济时代产业创新集群发展出台了意见和扶持政策,明确在电子信息、装备制造、生物医药、先进材料等四大产业,强化创新策源,打造高能级创新载体。主要举措有:
    一是培育战略科技力量。谋划布局一批高水平的大科学装置、实验室、公共实验等创新平台,着力提升科技创新策源能力。抢抓重点实验室重组机遇,力争在电子信息、装备制造、生物医药和先进材料领域建设一批苏州市重点实验室,培育一批江苏省重点实验室,争创一批全新体制的全国重点实验室。对于牵头新建全国重点实验室给予最高2亿元支持,新建省重点实验室给予最高2000万元支持,新建市重点实验室给予最高100万元支持。
    二是打造新型研发机构集群。围绕电子信息、装备制造、生物医药和先进材料领域,加快建设投入主体多元化、集聚资源国际化、运行机制市场化、管理制度现代化的新型研发机构。支持海内外大院大所、创新型龙头企业、著名科学家或创新团队在苏州建设新型研发机构、国际研发机构,对新建的给予最高1000 万元资助。
    三是建设创新联合体。加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体,根据建设运营情况给予最高200 万元支持。
    下阶段,我们将积极关注微流控研究平台建设,如符合上述支持政策,将积极给予落实。
    感谢您对科技工作的支持!


苏州市科学技术局      
   2022年7月4日      

联 系 人:廖希明
联系电话:65230762
抄    送:市政府办公室,市政协提案
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