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深圳大学副校长张学记:用生物传感解读生命密码

发布时间:2021-06-25 浏览次数:939 来源:深圳商报/读创

“探寻生命密码”,这是张学记已坚持三十余年,并将继续坚持下去的一件事。作为深圳大学副校长、美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士,他带领多个研发团队,已发表论文500余篇,取得发明专利100余项。


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△张学记接受深圳商报记者采访


在这个奥妙无穷的领域,张学记的解密利器是生物传感器。“将看不见的人体生理特征转换为看得见的物理、化学信号。”近日,张学记向深圳商报记者分享了团队的最新成果。


率先提出“智能生物传感”

“掌握了传感技术,能认识世界;而掌握了生物传感,能认识生命密码。”这是张学记反复强调的。


通俗来讲,传感器是一种检测装置,它能感受到被测物的信息,并将其转换为电信号等可读的形式。“人本身就是一种‘传感器’,比如看到物体是视力传感,吃东西是味觉传感,去医院检查更要用到传感技术,”张学记表示,“而生物传感器就是对生物物品的识别,比如人的血液、汗液中,都蕴藏了健康信息,我们的目标就是读出这些信息。”


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张学记首次提出了“智能生物传感”的概念。比如团队正在研发的可穿戴汗液传感器,将一种超疏水的特殊液体涂敷在柔性薄膜上,并在其中刻上微孔。使用者贴上这一特殊绷带,微孔会自动收集汗液,实现对汗液pH值、氯化物、葡萄糖或钙的浓度的检测。


“基于此,我们能通过无创的手段,得到大量与身体内部物质有关的信息。”他介绍道。


“回国不需要理由”

1989年,张学记本科毕业于武汉大学化学系。此后,他用5年时间获得博士学位,并先后到斯洛文尼亚、瑞士和美国进行博士后研究,主攻方向为生物传感器。


刚出国时,无论是那里的实验设备,还是研究人员待遇,都让张学记感受到了“宇宙级差距”。正是这种差距,让他更加努力钻研,而在国内求学时期打下的扎实基础,更成为极大助力。


1999年,张学记接到邀请,到世界精密仪器公司任职。此后,不到十年的时间,他一步步从研究员、首席科学家,到成为公司的高级副总裁。


前途一片光明,而此时张学记却作出一个让人意想不到的决定:回国组建实验室。一边是近二十年辛苦打拼的事业,一边是回国从零开始的未知,他只是轻描淡写地表示,“我是中国人,回国不需要理由,不回国才需要理由。”


回国十年后,2019年,张学记再次重新开始,担任深圳大学副校长,同时在这里组建智能生物传感实验室,并将相关传感技术进行产业化。


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△张学记(左四)和团队


时至今日,张学记在往返国内外各大院所、实验室时,早已没有了刚出国时的惊叹,“过去几十年,国内取得巨大发展,深圳的变化更是有目共睹。在我看来,深圳是实现梦想的地方。”张学记告诉记者。


科研要“上书架,上货架”

张学记常笑称自己是科研“杂家”,他带领全国各地的多个团队,研究范围更涉及肿瘤检测、纳米诊疗、可穿戴传感器等多个方面。


研究能上“书架”也能上“货架”,是他一直以来的坚持。2020年,新冠疫情爆发初期,在市卫健委委托下,张学记带领深圳市刷新智能电子有限公司,紧急研发出了可穿戴智能体温计,可24小时连续测量体温,误差控制在0.1℃以内,投入到多家医院和隔离点使用,成为“抗疫神器”之一。


而这只是团队的众多成果之一。基于自主研发的生物传感技术,团队瞄准的是大健康领域。比如肿瘤标志物检测,团队设计了一系列多功能纳米探针,实现了高效、精准捕捉肿瘤细胞的信号。“肿瘤标志物踪迹难寻,极小的干扰都有可能对它产生影响,因此,富集、捕获和分析技术缺一不可。”张学记团队成员许太林告诉记者。


此外,针对糖尿病患者每天需要“扎手指”测血糖的问题,团队正在开发植入式生物传感器,用以精准测量血糖指标。


“我国已是传感器大国,但还不是传感器强国,更不是传感器制造强国。”张学记坦言,这一现状需要业内共同合作来改变。


此外,他表示深圳的创新发展很有特色。“90%以上的研发人员集中在企业、90%以上的研发资金来源于企业、90%以上的研发机构设立在企业,这既是优势,也说明了目前深圳的创新以市场导向为主,”张学记说,“在基础研究方面,希望相关部门能为科研人员创造更加自由的条件。”


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           近日,位于佛山高新区核心区的力合佛山科技园二期项目正式交付企业进驻使用,这标志着在佛山市各级政府大力支持下,力合佛山科技园创新载体建设任务全面完成,科技园将进入新的历史发展阶段。▐ 二期全新启航 高标准擘画区域创新典范力合佛山科技园航拍       力合佛山科技园2012年落户佛山南海区,是由深圳清华大学研究院和力合科创集团有限公司(下称“力合科创集团”)在佛山精心打造的国际化科技创新园区、国际化科技创新孵化基地、科技成果转化基地,是佛山高新区核心区国际化科创平台、佛山高新区科创小镇启动区,同时又是佛山市推进粤港澳大湾区国际科技创新中心建设重点项目和推动“深圳科创+佛山产业”协同发展核心平台之一。      力合佛山科技园占地270亩,建筑面积32万平方米,其中一期建筑面积14万平方米,已于2015年初投入使用,二期建筑面积18万平方米,建设6栋创新孵化办公大楼,1栋人才公寓、12栋企业独栋,商业体量约3万平方米。载体业态涵盖研发办公、企业独栋总部、人才公寓及综合商业配套,能够满足不同发展阶段的高新技术企业的使用需求。       力合佛山科技园二期作为全新开发园区,精心雕琢产业空间、园区景观、时尚配套及建筑、装修用材等多个方面细节,全方位实景呈现了为高新技术型企业定制的,绿色、生态、时尚办公产品亮点,致力于服务高新企业高质量发展。       目前二期载体已吸引佛山鲲鹏现代农业研究院(下称“鲲鹏院”)、广东西敦千江粉漆科学研究院、瀚蓝环境产业孵化器二期等科创平台及新材料、有色金属、智能制造等领域企业以及大润发、麦当劳、中国移动、中国电信等商家已经进驻,商业氛围稳步提升。▐ 科技创新引领 鲲鹏院将打造成国家级科研平台       依托深圳清华大学研究院和力合科创集团创新发展经验,经过近10年耕耘,力合佛山科技园已在佛山建立起与本地产业紧密结合的科技创新孵化体系,形成了创新载体、科创平台、科技投资、成果转化、创新培训、国际合作、市校合作于一体的创新生态链。       今年以来,随着力合佛山科技园二期载体的完善和深佛科技协同创新和产业协作发展的深化,吸引了佛山鲲鹏现代农业研究院等科创平台的进驻。鲲鹏院相关负责人介绍,鲲鹏院是由中国农科院与佛山市人民政府、南海区人民政府依托中国农业科学院(深圳)农业基因组研究所合作共建,将重点围绕“两中心一谷一基地”架构,建设绿色健康养殖研究中心和中药组学研究中心,打造佛山中药谷和生猪育种基地,重在畜禽育种、中医药等领域开展研发,培养相关领域前沿科技人才,推动科技成果转移转化,全力打造成国家级科技研究平台。力争5年内建设一支200~300人的科研团队,孵化培育及引入高新企业不少于10家以上,科研成果服务企业50家以上,成立2个以上国家级、省级科研产业平台或分中心。鲲鹏院所在的研发办公大楼     “佛山的科创氛围逐渐完善,产业需求强劲,希望充分发挥中国农科院和深圳基因组所的平台优势,及佛山市资源、特色产业体系优势,围绕国家重大战略需求,促进佛山市农业农村现代化建设。”鲲鹏院相关负责人表示,鲲鹏院科研办公大楼已完成装修方案设计,正进行装修施工,预计明年6月份验收进驻。       “鲲鹏院的落户将进一步提升科技园乃至区域的科技创新能力,扩大科技企业孵化育成体系建设,完善园区科技成果转化生态链,科技园将继续做好相关配套服务,助力鲲鹏院快速发展。”力合佛山科技园相关负责人表示,近年来,佛山通过与科研院所合作共建科创平台,夯实科技创新基础,为佛山促进科技成果转化、加快产业转型升级提供有力支撑。科技园立足佛山,围绕产业结构和发展需求,充分发挥创新资源集聚效应,引进、共建了10多个高水平科创平台,这些平台在科技成果转化与产业化、战略性新兴产业培育与发展、高端创新人才引进、核心技术攻关等方面发挥了巨大的作用。       其中,清华大学深圳国际研究生院力合智能制造研究中心围绕智能检测和智能精密加工,引领佛山制造业走向创新驱动、数智化转型道路;桃园先进制造研究院利用其掌握的喷涂技术、真空镀膜技术、激光制造技术、表面分析测试技术等,开展高性能涂层材料与制备工艺研究和开发,推动佛山高端装备产业发展。▐ 十年创新沉淀 赋能佛山产业新发展       2004年,力合佛山科技园的前身佛山南海数字媒体产业园应运而生。然而,这个出身就自带光环的产业项目紧接着就陷入土地闲置的泥淖,甚至停顿,直到2011年才迎来转机。经过前期的筹备,2012年8月,力合佛山科技园正式挂牌成立,迈着坚毅的脚步,启动全面建设。力合佛山科技园是国际级科技企业孵化器       科技园以“构建创新载体、培育产业集群、创新体制机制、集聚领军人才”为抓手,在佛山本土逐步构建起“众创空间+孵化器+加速器/跨境加速+产业园”一体化全链条孵化服务体系。国家级众创空间、国家级科技企业孵化器、国家发改委重大建设项目、国家高新技术企业、国家发改委双创专项支持、科技部特色载体推动中小企双创升级专项支持项目、广东省科学技术奖特等奖、广东省小型微型企业创业创新示范基地、佛山市高校科技成果转化孵化基地、佛山高层次人才产业园——短短几年,力合佛山科技园就获得了多个国家级资质认定和奖项。       围绕新材料、新能源、高端装备、节能环保等国家战略性新兴产业方向,科技园一期引进和聚集了一大批海内外高校、科研院所和企业的创新成果和创新人才,目前科技园在孵企业300家,其中高新技术企业30家,佛山高新区种子独角兽企业2家,佛高区领军企业6家,佛高区瞪羚企业1家、制造业单打冠军2家,投资孵化上市企业1家,引进和培育了省、市、区创新创业团队项目36个,其中包括“广东省珠江人才”团队项目2个,均在科技园实现产业化;投资企业30多家,明星企业包括峰合科技、水木金谷科技、莱尔科技、欧谱曼迪、清极能源、宜可居新材料、隆深机器人等多个项目,为佛山产业高质量发展注入新动能。       背靠深圳清华大学研究院和力合科创集团,基因决定了力合佛山科技园并不是一个纯粹只提供空间载体的产业园,也不是一个纯粹只负责投资的机构。力合佛山科技园相关负责人表示,力合科创集团致力于在佛山形成一个涵盖创新载体、科创平台、科技投资、成果转化、创新培训、国际合作、市校合作等于一体的科技创新服务体系,核心目标之一是把国内外优秀科技创新资源与佛山产业发展进行深入对接。▐ 加强深佛协作  打造佛山创新发展引擎      随着粤港澳大湾区建设的深入推进,深圳向外创新辐射趋势也愈发明显,深佛产业合作由蓝图变为现实。佛山地处粤港澳大湾区几何中心,是粤港澳大湾区建设的极点城市之一,今年佛山市政府工作报告提出,要深化深佛协作发展,主动承接深圳优势产业和科技创新溢出效应,推动“深圳科创+佛山产业”优势互补、协同发展。佛山市委十二届十三次全会也提出,佛山要抢抓“双区驱动”机遇,当好深圳开拓西部的重要腹地和科技外溢的承载地,努力开创“深圳创新+佛山产业”强强联合新局面。力合佛山科技园一期      “深圳科创+佛山产业”合作发展日趋紧密,深耕佛山近10年的力合佛山科技园,正成为深圳创新力量推动佛山产业转型升级的一个缩影。       深圳和佛山产业互补性强,协同创新空间大,随着深圳创新资源外溢和加速辐射,佛山成为最佳的承接地,早在10年前,深圳清华大学研究院和力合科创集团就开始探索“深圳+佛山”的区域协同创新发展之路,将科技创新服务体系融入到区域创新发展绘制的蓝图上,开启了新的发展格局。力合科创集团是深圳清华大学研究院精心打造和培育的科技创新服务平台公司,目前已在国内重点城市建设和运营31个科技企业孵化器和创新基地;与深圳清华大学研究院共同在北美、欧洲、以色列、日本等地设立了7大海外创新中心;累计孵化服务企业3100多家,培育上市公司26家、新三板挂牌企业20多家、国家高新技术企业300多家以及200多家明星海归科技项目。       聚力创新,合创未来。站在新的起点上,力合佛山科技园相关负责人表示,作为深圳创新在佛山实践的成功样本,科技园将继续立足推动佛山产业发展的大局,紧跟粤港澳大湾区布局,对接广深港澳科技创新走廊,以国际化视野打造深佛协同发展示范标杆;积极发挥科技园链接国内外高端创新资源优势,不断增强创新孵化能力与科技成果产业化能力、加快科技型企业的孵化和培育、引进国内外“高精尖”人才团队与项目落户佛山发展。