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深圳市重点实验室推动核心和关键技术“从0到1”的突破|深圳创新热图①

来源:【读特】

4月28日,“鹏城云脑Ⅱ”重大科技基础设施项目——“AI集群软硬件系统”顺利通过项目验收。这个基于自主可控的国产AI芯片建设的科学装置由鹏城实验室与优势科技力量联合研制,曾在AIPerf500、IO500全节点和10节点打榜中荣获三项世界第一。

“实验室正在努力研制‘鹏城云脑Ⅲ’,将使我国在未来较长的一段时间内,占据全球人工智能算力的战略制高点。”鹏城实验室负责人介绍,实验室还在努力推动“中国算力网”的建设,使我国的各类超级算力能够实现协同调度,共同打造我国数字经济发展的算力基石和算力底座。

“鹏城云脑”的建设是深圳重点实验室聚焦关键核心技术,持续开展技术攻关的一个缩影。

《深圳市科技创新“十四五”规划》提出,到2025年,深圳原始创新能力实现较大提升,关键核心技术攻关取得重要突破,产业创新能力跻身世界一流,高新技术产业整体迈向中高端,建成现代化国际化创新型城市,成为粤港澳大湾区国际科技创新中心的重要引擎。

在实现这一规划目标的征程中,各类重点实验室是不可或缺的中坚力量。

重点实验室体系纵深推进

科技创新“从0到1”,实现基础研究领域的源头创新,是提升自主创新能力,打好关键核心技术攻坚战的关键。

近年来,深圳超前布局原创性基础研究重点方向,逐步构建起包括各类高水平实验室、科研机构在内的实验室体系,锚定基础研究持续发力。早在2007年,依托华为技术有限公司建设了无线通信接入技术国家重点实验室。之后,华大基因、中兴通讯、光启、中广核等也陆续立项建设了多个国家重点实验室。

2017年启动建设的广东省实验室是广东省委、省政府培育创建国家实验室、打造国家实验室“预备队”做的准备。由深圳举办或参与的有4家,包括鹏城实验室、深圳湾实验室、人工智能与数字经济广东省实验室(深圳)、岭南现代农业科学与技术广东省实验室。

步入“十四五”,深圳重点实验室体系建设步伐向纵深推进。由中央批准成立的鹏城实验室聚焦网络通信领域,正全力抢占科技制高点,深圳湾实验室、深圳量子科学与工程研究院被纳入国家战略科研平台建设体系。截止2022年3月底,深圳已累计建设国家重点实验室6家、广东省实验室4家、基础研究机构12家,诺奖实验室11家,各类创新载体总计超3100家。

实验室变身技术攻关桥头堡

今年2月,沈卫军正式加入深圳湾实验室担任化学生物学研究所联合所长、转化医学中心主任,此前他一直在海外从事创新药研发工作。

为了让从五湖四海齐聚实验室的科研人员能够迅速进入工作状态,心无旁骛地开展科研工作,光明区在办公楼的对面为科研人员提供了价格便宜的人才住房。沈卫军从住处到办公楼之间的直线距离不到50米,楼里还有食堂,让他的日常生活起居没有后顾之忧。

同样“泡”在转化医学中心的还有两年前选择回国的魏景强,在中心担任转化高级研究员的魏景强是一名专门从事癌症、代谢与心血管、神经退行性疾病等领域小分子药物研发的专家。日常工作是借助现代药物化学手段,快速、高效获得临床前候选物、临床申报新药候选物,以及临床阶段新药候选物。

作为深圳湾实验室下设的科研机构之一,转化医学中心从2019年筹建至今,实现了从立项到靶点验证筛选优化、临床前候选物的确立、全流程全链条的新药研发能力的建设,并自主研发立项21个新药研发项目,初步形成8个重点项目,覆盖癌症、代谢类疾病、神经退行性疾病和抗感染的新药研研发管线。多学科交叉的组织形态,让魏景强的研究更为立体并且蕴藏更多可能性。

“我们和实验室的多个课题组都在展开交叉合作,大大提升了药物的研发效率。”魏景强说。

如今,成立仅3年的深圳湾实验室已经成为深圳发展生物制药产业重要的创新策源地。2021年度,实验室在系统生物学、计算化学、化学合成、药物开发、单细胞分析等学科领域全职引进了一批具有国际竞争力的青年人才和具有成功产业转化经验的稀缺人才,一千多名在职人员中,科研人员占比超过85%。

自2017年启动建设的诺奖实验室也在开展源头创新、集结创新人才过程中积极作为。2019年,哈尔滨工业大学(深圳)与诺贝尔化学奖获得者让-皮埃尔·索维奇教授合作设立的索维奇智能新材料实验室,围绕超分子基础理论开发智能新材料体系。如今,该实验室已拥有科研人员100余人。

众多创新资源的齐聚,让高水平实验室成为开展核心关键技术攻关的重要桥头堡。

今年3月,鹏城实验室参与研制的全球首个人工智能模型表示与压缩技术国际标准正式发布,它定义了AI开发接口、AI模型互操作表示、编码格式和模型封装格式,高效实现了AI模型推理、存储、分发和管理,打破AI模型在不同计算架构和算法平台之间的壁垒。

同月,深圳湾实验室传染病研究所联合清华大学医学院发布了一项针对新冠病毒奥密克戎突变流行株的新型纳米颗粒疫苗最新成果。该纳米疫苗具有自由“组装式”的特点,自由匹配相应疫苗关键抗原,尤其针对快速突变的新冠病毒优势明显。

科技资源加速协同创新

按照国家重大战略需要,高效聚合科技资源,协同创新。通过发挥市场需求、集成创新、组织平台的优势,链接重大创新平台+龙头企业+大市场的聚合创新模式,这是深圳各类重点实验室闯出的创新路径。

在去年末揭晓的2020年度国家科技奖评选中,中国工程院院士、鹏城实验室主任高文牵头,北京大学深圳研究生院、华为参与完成的“超高清视频多态基元编解码关键技术”项目被授予国家技术发明奖一等奖,成果已被广泛应用于超高清视频产业,形成了“技术标准-芯片终端-系统应用”的完整产业链。

4月7日,深圳湾实验室坪山生物医药研发转化中心与鹏城实验室神农平台签订了合作协议,双方计划在五年内,建立基于国际前沿人工智能算法的深度智能药物设计研发平台,实现对国际领先的多肽及小分子创新药物研发技术的快速跟进与赶超,并建立高质量智能药物研发数据库。

深圳湾实验室坪山中心执行主任李子刚介绍,此次合作采用现场数据生成+ AI模式,将药物发现的实验科学与计算科学、数据科学和虚拟科学交互结合,将强化“AI+”模式在新药研发领域的应用,加快新药创制成果转化落地。

前瞻布局实现多核并举

在完善深圳重点实验室体系建设过程中,深圳聚焦未来新兴技术发展趋势 前瞻布局关键技术矩阵,培育多元化的攻坚核心力量。

《深圳市科技创新“十四五”规划》提出,在光明科学城,将以主阵地作为建设大湾区综合性国家科学中心先行启动区,布局一批重大科技基础设施,一体化建设前沿交叉研究平台,打造综合性国家科学中心集中承载区。

在河套深港科技创新合作区,聚焦半导体与集成电路、软件与信息服务、智能机器人、生物医药等战略性新兴产业集群,以及区块链、量子信息、脑科学与类脑智能等未来产业,布局深圳晶泰科技创新药物发现服务平台、深圳湾实验室国际创新与转化中心等,构建概念验证、研发中试、检验检测、认证认可的全链条中试转化服务体系。

在前海深港现代服务业合作区,加快智慧城市应用示范,引进建设一批城市创新应用实验室和场景实验室。建设人工智能技术创新平台,推进区块链技术创新基地建设。

在西丽湖国际科教城,建设鹏城实验室石壁龙园区,支持鹏城实验室建成具有全球影响力的科研机构。推进国家应用数学中心、省部共建肿瘤化学基因组学国家重点实验室、格拉布斯研究院等科研平台建设,鼓励哈尔滨工业大学(深圳)两地同步建设国家重点实验室,支持校企建设联合实验室。

与此同时,深圳市也积极培育国家重点实验室、广东省重点实验室的后备军。深圳市科技行政主管部门每年对市重点实验室组建、筹建启动予以事前资助,支持市重点实验室开展团队建设、开放运行、科研仪器设备更新和自主创新研究。

5月7日,2023年深圳市重点实验室组建资助正式启动申请工作,重点支持新一代电子信息、高端制造装备、绿色低碳、新材料、生物医药与健康、海洋经济及深圳市未来产业等对应的相关学科的重点实验室组建,单个项目资助金额最高达500万元。

目前,深圳已布局三百多间市级重点实验室,仅2021年立项的市重点实验室就有依托深圳先进技术研究院建设的深圳市生物医药病毒载体重点实验室、依托南方科技大学建设的深圳市仿生机器人与智能系统重点实验室等30间。

(原标题《深圳重点实验室推动核心关键技术“从0到1”突破 | 深圳创新热力图① 》)

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