自2021年成立以來，廣州國家實(shí)驗(yàn)室在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)科技互促雙強(qiáng)中，不斷向高處攀、向新處探、向深處行，已誕生了一批重大科技攻關(guān)成果。

作為我國科技創(chuàng)新“國家隊(duì)”的核心力量，廣州國家實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持發(fā)揮國家實(shí)驗(yàn)室的引領(lǐng)作用：服務(wù)“國之所需”，聚焦呼吸系統(tǒng)疾病及其防控領(lǐng)域，擔(dān)起科技自立自強(qiáng)使命；胸懷“國之大者”，凝聚戰(zhàn)略科技力量，推進(jìn)新型舉國體制下的科技攻關(guān)；鑄造“國之重器”，結(jié)合生命科學(xué)學(xué)科特色，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)從“0”到“1”的科技突破。

今年開年，全國各地奏響了發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的時(shí)代強(qiáng)音。2024年，廣州國家實(shí)驗(yàn)室的頂尖團(tuán)隊(duì)將為更多基礎(chǔ)研究厚植沃土，并將更多成果在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域落地生根。

01/

首臺(tái)國產(chǎn)商業(yè)場發(fā)射透射電子顯微鏡TH-F120

打破國內(nèi)透射電鏡100%依賴進(jìn)口局面

電鏡已成為現(xiàn)代科學(xué)研究不可或缺的研究工具，在半導(dǎo)體、材料科學(xué)、生命科學(xué)等戰(zhàn)略性領(lǐng)域的科研活動(dòng)中起到至關(guān)重要的作用，被譽(yù)為高端科學(xué)儀器“皇冠上的明珠”。透射電鏡技術(shù)被列為我國受限制的35項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一。

實(shí)際上，這一產(chǎn)業(yè)存在較高的行業(yè)壟斷以及技術(shù)壁壘，打破國內(nèi)透射電鏡長期全部依賴進(jìn)口的局面背后并不容易。

擺在科學(xué)家眼前的難題除了要解決人才及技術(shù)攻關(guān)問題以外，還需要重新搭建起一條國產(chǎn)化供應(yīng)鏈。

在此情況下，由中國科學(xué)院院士、廣州國家實(shí)驗(yàn)室副主任、生物島實(shí)驗(yàn)室主任徐濤，生物島實(shí)驗(yàn)室研究員孫飛聯(lián)合中國科學(xué)院生物物理所于2016年啟動(dòng)透射電鏡有關(guān)研究，并于2020年在生物島實(shí)驗(yàn)室組建一支體系完整的透射電鏡研制工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

經(jīng)過多番努力，團(tuán)隊(duì)成功研制出全國首臺(tái)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)場發(fā)射透射電子顯微鏡TH-F120，實(shí)現(xiàn)全面重大科技突破。

首臺(tái)國產(chǎn)商業(yè)場發(fā)射透射電子顯微鏡TH-F120

“這對于我國擺脫進(jìn)口依賴、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)具有重大意義。”徐濤介紹，這打破了國內(nèi)透射電鏡100%依賴進(jìn)口的局面，場發(fā)射透射電子顯微鏡將為我國在材料科學(xué)、生命科學(xué)、半導(dǎo)體工業(yè)等前沿科學(xué)及工業(yè)領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

為了進(jìn)一步推動(dòng)透射電鏡的產(chǎn)業(yè)化，生物島實(shí)驗(yàn)室與國內(nèi)領(lǐng)先的科學(xué)儀器公司國儀量子聯(lián)合成立了廣州慧炬科技有限公司，致力于將透射電鏡技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用。

廣州慧炬科技有限公司總經(jīng)理曹峰。南都記者 馮宙鋒 攝

3月20日，廣州慧炬科技有限公司總經(jīng)理曹峰在接受媒體采訪時(shí)提到，“這一項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)從無到有，離不開國家實(shí)驗(yàn)室科研力量的支持及資源保障?！?

談及產(chǎn)品的應(yīng)用，曹峰表示，此次推出的首款場發(fā)射透射電鏡新品TH-F120應(yīng)用場景包括生命科學(xué)研究以及新功能材料應(yīng)用、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。“可以用來觀察材料樣品中的原子排列結(jié)構(gòu)、細(xì)胞組織樣品的精細(xì)超微結(jié)構(gòu)、病毒和生物大分子復(fù)合體的精細(xì)結(jié)構(gòu)?！?

除了促進(jìn)基礎(chǔ)研究的快速發(fā)展以外，也推進(jìn)了臨床應(yīng)用。曹峰提及，“舉例來說，部分人體腎臟的病理切片，特別是患有尿毒癥以后的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，從現(xiàn)有的技術(shù)來看，是無法通過光學(xué)顯微鏡看清樣品的細(xì)節(jié)，而透射電鏡技術(shù)可以幫助醫(yī)生更好地觀察，進(jìn)而解決這一醫(yī)學(xué)檢測難題?！?

02/

超快速qPCR擴(kuò)增儀

5-10分鐘可完成45次PCR擴(kuò)增循環(huán)

PCR作為體外診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，歷經(jīng)40多年的廣泛研究與使用，檢測時(shí)間已從最初的數(shù)小時(shí)縮短至30分鐘，在技術(shù)層面進(jìn)一步縮短檢測時(shí)間已困難重重。

為此，廣州國家實(shí)驗(yàn)室通過熱學(xué)原理分析計(jì)算并優(yōu)化結(jié)構(gòu)，突破技術(shù)難點(diǎn)，推出超快速qPCR擴(kuò)增儀，顛覆性革新了分子診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，將傳統(tǒng)PCR的檢測耗時(shí)由1小時(shí)縮短到5-10分鐘內(nèi)完成45次PCR擴(kuò)增循環(huán)。