
整理/河北日?qǐng)?bào)記者 王璐丹 制圖/孫 濤
從破解腦蛋白藥物的“黑匣子”,到打破氫能隔膜的進(jìn)口依賴,再到讓機(jī)器人在高空“舉重若輕”……近年來,河北通過組建科技特派團(tuán)、搭建平臺(tái)、開展應(yīng)用場(chǎng)景專項(xiàng)等多元路徑,讓高校科研院所的前沿理論與企業(yè)一線的真實(shí)需求和復(fù)雜場(chǎng)景深度融合,推動(dòng)他們合力破解關(guān)鍵核心技術(shù)難題。
這種“產(chǎn)學(xué)研用”的緊密耦合,正精準(zhǔn)打通從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)化通道,讓創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈無縫對(duì)接。
解碼“腦蛋白”
11月5日,記者走進(jìn)河北智同生物制藥股份有限公司生產(chǎn)車間,一個(gè)個(gè)不銹鋼容器整齊排列。
豬腦在低溫下破壁、凍融,再經(jīng)提取、過濾、沉淀分離,酶解、酸解、層析、配液后,一瓶瓶注射用腦蛋白水解物(Ⅰ)凍干粉針劑從全自動(dòng)生產(chǎn)線下線。
“這是我們的拳頭產(chǎn)品,用來治療阿爾茨海默病。”智同生物副總經(jīng)理李金紅說。
早在2010年,該公司通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),患有阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的患者人群大,但是相關(guān)治療藥品少,主要依賴國(guó)外進(jìn)口。聚焦患者需求,智同生物進(jìn)入生物化學(xué)制藥新賽道,決定靠自主研發(fā)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。
為攻克生產(chǎn)工藝難題,他們拿出2000余萬元進(jìn)行自主研發(fā),并投入1.2億元購置世界先進(jìn)設(shè)備,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)車間。2016年,小分子多肽創(chuàng)新藥——注射用腦蛋白水解物(Ⅰ)研發(fā)成功。
藥效很好,但由于生化藥物成分復(fù)雜、靶標(biāo)不明確,到底哪種成分起作用?它們?cè)鯓影l(fā)揮治療效果?……“這些問題不容易回答,所以生化藥的作用機(jī)制常常被稱為‘黑匣子’。”李金紅說。
說不清作用機(jī)理,就沒有穩(wěn)定可靠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。智同生物下決心、開先河,對(duì)動(dòng)物源性復(fù)雜多肽進(jìn)行解析。
打開“黑匣子”,識(shí)別活性肽成分是關(guān)鍵。
“活性肽就像鑰匙,能精準(zhǔn)地插入細(xì)胞表面的‘鎖孔’,開啟或關(guān)閉某些生理通道開關(guān),從而發(fā)揮保護(hù)神經(jīng)、促進(jìn)修復(fù)等作用。”李金紅說,腦蛋白肽藥物由8000多種不同多肽組成,從中找到那些真正發(fā)揮作用的多肽,無異于大海撈針。
沒經(jīng)驗(yàn)、沒方向、沒路徑,他們五六個(gè)人的團(tuán)隊(duì)做過很多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),效果卻不理想。
“作為‘小巨人’企業(yè),我們雖然有自己的研發(fā)中心和研發(fā)團(tuán)隊(duì),但在理論研究上依然心有余而力不足。”李金紅說。
特派團(tuán)入駐,研發(fā)出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。
2022年,河北針對(duì)專精特新“小巨人”企業(yè)技術(shù)需求,匹配省內(nèi)外高校、科研院所相關(guān)領(lǐng)域?qū)<遥M建科技特派團(tuán)為企業(yè)開展“一對(duì)一”幫扶。
經(jīng)科技部門撮合,智同生物與中國(guó)藥科大學(xué)梁艷教授團(tuán)隊(duì)成功牽手。
“特派團(tuán)的成立,讓我們?cè)诮虒W(xué)之余有了新的身份,能夠參與企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā),不僅能幫助企業(yè)解決困難,而且能實(shí)現(xiàn)科研反哺教學(xué)。”梁艷告訴記者。
特派團(tuán)接到的任務(wù),是建立一套“生物活性追蹤系統(tǒng)”。他們?cè)O(shè)計(jì)了體外細(xì)胞模型,模擬神經(jīng)元所處的環(huán)境。
誰知,剛起步就遇到了“攔路虎”。
“構(gòu)建穩(wěn)定的新生兒腦缺血模型的時(shí)候,缺氧既不能太輕,也不能太重。”梁艷說,太輕了,不容易缺氧;太重了,細(xì)胞就會(huì)死亡,還得重新培養(yǎng)。
在一次次設(shè)計(jì)方案推倒重來的過程中,經(jīng)過近一年的時(shí)間,他們終于找到一種有效的造模方法。
隨著難題一個(gè)個(gè)被攻克,2023年,團(tuán)隊(duì)從藥物中“捕捉”出有效組分,并且發(fā)現(xiàn)這些有效組分可以抑制后期腦神經(jīng)元髓鞘纖維層萎縮。
智同生物還將捕捉到的有效的肽組分申報(bào)了專利,未來,他們將利用這些化合物,開發(fā)多肽類藥物新品種。
“我們提需求,特派團(tuán)專家給方案,為產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)解除了后顧之憂。”李金紅展示起手機(jī)里的通話記錄,“梁老師實(shí)時(shí)在線,一個(gè)電話就能解決問題。有時(shí)間,還會(huì)來車間手把手進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)!”
受益于特派團(tuán)的幫助,企業(yè)研發(fā)人員開拓了思路、開闊了視野。
智同生物的研發(fā)人員何來鵬記得,在腦蛋白水解純化環(huán)節(jié)遭遇瓶頸,產(chǎn)品得率始終在67%徘徊,且保質(zhì)期難以突破。
關(guān)鍵時(shí)刻,專家團(tuán)隊(duì)通過“線上+線下”聯(lián)動(dòng),與企業(yè)召開技術(shù)研討會(huì),從多肽成分分離到滅菌工藝優(yōu)化,逐一破解難題。
“一次視頻會(huì)上,特派團(tuán)提出的新點(diǎn)子啟發(fā)了我,我們連夜調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案,最終將產(chǎn)品保質(zhì)期延長(zhǎng)至24個(gè)月,遠(yuǎn)超同類競(jìng)品。”何來鵬說。
在特派團(tuán)專家的幫助下,智同生物還和中國(guó)藥科大學(xué)共同組建了多肽藥物評(píng)價(jià)與PK-PD(藥動(dòng)學(xué)—藥效學(xué))研究中心。“依托這個(gè)平臺(tái),我們正在開展單體多肽藥的藥學(xué)研究和臨床前藥理研究,這是對(duì)注射用腦蛋白水解物(Ⅰ)的二次開發(fā)和技術(shù)升級(jí)。”李金紅告訴記者。
目前,智同生物已擁有40件專利、121個(gè)藥品批準(zhǔn)文號(hào),注射用復(fù)方骨肽、注射用尿激酶等自主研發(fā)產(chǎn)品陸續(xù)上市,形成“研發(fā)—生產(chǎn)—商業(yè)化—再研發(fā)”的良性循環(huán)。
“創(chuàng)新環(huán)境越來越好,‘小巨人’越來越壯實(shí)了!”李金紅說,接下來,他們將繼續(xù)擴(kuò)展產(chǎn)品鏈,爭(zhēng)取在未來五年內(nèi),企業(yè)年銷售收入達(dá)到5億元。

11月5日,河北建工建筑裝配股份有限公司的智能裝備基地,技術(shù)人員正在對(duì)大型建筑板材安裝機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化調(diào)試。河北日?qǐng)?bào)記者 許佳奇攝
智造“氫能膜”
11月10日,記者來到滄州工苑新型膜材料有限公司,一軸軸“粗布”走下生產(chǎn)線。上手一摸,手感和普通粗布差不多。
“可別小瞧了它,最高一平方米可賣到600元。”天津工業(yè)大學(xué)教授、滄州工苑新型膜材料有限公司負(fù)責(zé)人李振環(huán)說。
這款“粗布”名叫低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜,是堿性制氫水電解槽的核心材料,可有效阻隔槽內(nèi)氧氣和氫氣的混合,保證氣體的純度和電解服役的安全性。
“2020年前后,國(guó)內(nèi)企業(yè)都傾向使用進(jìn)口的復(fù)合隔膜,傳統(tǒng)聚苯硫醚纖維隔膜由于膜阻高、氣密性差,一直被行業(yè)詬病。”李振環(huán)告訴記者。
一個(gè)老客戶找到李振環(huán),希望他能研發(fā)一款膜阻低、氣密性高、孔徑小、耐高溫的聚苯硫醚纖維隔膜。
于是,李振環(huán)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始研發(fā)。
聚苯硫醚纖維隔膜的原材料早先依賴進(jìn)口,他們和相關(guān)院校、企業(yè)合作研發(fā)國(guó)產(chǎn)聚苯硫醚。
沒有專門生產(chǎn)隔膜的設(shè)備,就聯(lián)合相關(guān)廠家定制;新品隔膜生產(chǎn)沒有現(xiàn)成工藝,他們摸索采用傳統(tǒng)紡織技術(shù),調(diào)整材料結(jié)構(gòu),增加改性處理工藝……
一次次“頭腦風(fēng)暴”和上百次試驗(yàn),歷時(shí)2年,李振環(huán)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜,氣密性是過去的2倍,膜阻是原來的四分之一,完全符合客戶提出的要求。
“新產(chǎn)品有了,但由于沒有經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn),得不到市場(chǎng)信任,大家還是覺得進(jìn)口的靠譜。”李振環(huán)說。
機(jī)遇,出現(xiàn)在2022年。
當(dāng)時(shí),滄州正計(jì)劃培育一批可突破膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸、實(shí)現(xiàn)膜產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的企業(yè),生產(chǎn)一批技術(shù)含量高、發(fā)展?jié)摿Υ蟆?guó)內(nèi)急需的膜產(chǎn)品。
他們找到了地緣相近,并且有大量膜技術(shù)成果的天津工業(yè)大學(xué),為了達(dá)成合作,多次到該校商談。
“滄州有得天獨(dú)厚的區(qū)位和資源優(yōu)勢(shì)。”天津工業(yè)大學(xué)滄州研究院院長(zhǎng)魏俊富給記者一一細(xì)數(shù):從天津坐高鐵到滄州僅需22分鐘,聚酰胺、聚丙烯等功能性膜上游原材料供給充足,綠色化工、生物醫(yī)藥、海水淡化等下游應(yīng)用場(chǎng)景豐富。
當(dāng)年6月,雙方?jīng)Q定共建天津工業(yè)大學(xué)滄州研究院,打造集科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)孵化于一體的綜合性平臺(tái)。
“高校擅長(zhǎng)‘從0到1’的突破,企業(yè)想要的是‘從10到100’的效益,中間那段最艱難、最關(guān)鍵的‘從1到10’,就成了科技成果轉(zhuǎn)化落地的‘死亡谷’。”魏俊富說,研究院就是要打通從論文到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化通道,推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)孵化落地,突破膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。
在研究院幫助下,李振環(huán)研發(fā)團(tuán)隊(duì)找到當(dāng)?shù)匾患译娊鈿淦髽I(yè),愿意嘗試工苑公司生產(chǎn)的膜。1000標(biāo)方的電解槽里,他們的膜經(jīng)多次測(cè)試,都成功制出高純氫。
很快,李振環(huán)將團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“能源與環(huán)境用聚苯硫醚膜材料的生產(chǎn)與產(chǎn)品開發(fā)”項(xiàng)目成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化,并成立滄州工苑新型膜材料有限公司。
如今,李振環(huán)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜已占據(jù)國(guó)內(nèi)堿性電解槽制氫90%以上的份額,成為堿性制氫水電解槽的主流隔膜。
新型氫隔膜研發(fā)成功后,滄州工苑還聯(lián)合上下游企業(yè)共同開發(fā),實(shí)現(xiàn)了氫隔膜所用材料從樹脂到紗線、紡紗織布再到織布改性,全產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化。
“發(fā)展膜產(chǎn)業(yè),滄州有良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),我們有很多上下游客戶都在這里,比如很多試劑本地采購,還有天瑞星等下游客戶。”李振環(huán)說,如今,他將時(shí)間一分為二,一半在天津,一半在滄州。
眼下,天津工業(yè)大學(xué)滄州研究院不僅與當(dāng)?shù)鼗ぁh(huán)保企業(yè)緊密對(duì)接,還積極倡導(dǎo)構(gòu)建“政產(chǎn)學(xué)研金服用”七位一體的創(chuàng)新生態(tài),推動(dòng)膜產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),加速打造京津冀地區(qū)膜技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化的“中試首選地”。
“在研究院的扶持下,我們已經(jīng)具備年產(chǎn)20萬平方米的生產(chǎn)能力,隔膜根據(jù)不同型號(hào)定價(jià),‘粗布’論平方米賣,2024年公司產(chǎn)值約1000萬元。今年隨著越來越多的國(guó)內(nèi)外客戶參觀考察,又新增了不少意向訂單。”李振環(huán)說,他們將積極推進(jìn)產(chǎn)品的迭代升級(jí),不斷擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。

11月3日,在河北智同生物制藥股份有限公司,科技特派團(tuán)團(tuán)長(zhǎng)、中國(guó)藥科大學(xué)教授梁艷(右二)在指導(dǎo)企業(yè)制定產(chǎn)品新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。河北日?qǐng)?bào)記者 許佳奇攝
巧用“機(jī)器人”
“準(zhǔn)備開始作業(yè)!”
11月11日,在位于靈壽縣的河北建工建筑裝配股份有限公司的智能裝備基地,指令聲剛落,工作人員在遙控器上輸入字符,同時(shí)按下控制鍵。
只見機(jī)械臂平穩(wěn)移動(dòng),板材安裝機(jī)器人將重達(dá)200公斤的巨型幕墻玻璃穩(wěn)穩(wěn)抓起、提升,并安裝固定在金屬邊框中,動(dòng)作流暢精準(zhǔn)。
這個(gè)“超級(jí)工匠”,看上去像個(gè)推車,卻是一身鋼筋鐵骨,最多能“背起”400公斤的重量,單塊最大尺寸2.5米×4米的幕墻安裝平均僅需4分半鐘。
“過去,一塊500多斤的板材,需要五六個(gè)人一起發(fā)力安裝,一旦哪邊使得勁兒不對(duì),就會(huì)導(dǎo)致工人肌肉拉傷,降低工作效率。”河北建工集團(tuán)有限責(zé)任公司建工智能裝配現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人李勇斌說。
用工難、用工貴、安全風(fēng)險(xiǎn)高、效率瓶頸和質(zhì)量精度不足,是長(zhǎng)期困擾建筑幕墻安裝行業(yè)的共性難題。多年來,河北建工集團(tuán)一直在尋求破局之道。
2023年,河北以打造和開放創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景為抓手,貫通“為場(chǎng)景找技術(shù)、為技術(shù)找場(chǎng)景”的“雙找”推進(jìn)路徑,加快推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。
省科技廳還設(shè)立場(chǎng)景專項(xiàng)予以資金支持,搭建“概念驗(yàn)證—眾籌科研—中試熟化—場(chǎng)景應(yīng)用—引導(dǎo)基金”成果轉(zhuǎn)化階梯,推出“科技成果轉(zhuǎn)化貸”等金融產(chǎn)品,為場(chǎng)景驗(yàn)證和轉(zhuǎn)化提供保障。
有了政府支持,河北建工集團(tuán)當(dāng)即決定,開放多年積累的核心工藝工法數(shù)據(jù)和真實(shí)復(fù)雜的施工場(chǎng)景,為有能力者提供“試驗(yàn)場(chǎng)”。
河北工業(yè)大學(xué)楊冬教授團(tuán)隊(duì)一直在機(jī)器人及自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域深耕研究。他們信心滿滿,來到石家莊與河北建工集團(tuán)組成研發(fā)團(tuán)隊(duì),聯(lián)合攻關(guān)。
“當(dāng)時(shí),我們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究只停留在理論層面,沒有任何經(jīng)驗(yàn)可循,只能一步步摸索。”楊冬說。
讓機(jī)器人靈活拿起板材,是研發(fā)團(tuán)隊(duì)遇到的第一道坎。
“實(shí)驗(yàn)室建模階段,我們?cè)O(shè)想的是機(jī)械臂水平抓取板材后將其豎立安裝,可到了實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,由于施工路面坑洼不平,機(jī)器人底盤需要設(shè)計(jì)得較高,但大載荷的機(jī)械臂尺寸又不能太長(zhǎng),所以無法夠到板材。”楊冬說。
承載力越高,機(jī)械臂尺寸設(shè)計(jì)就要越緊湊,什么樣的構(gòu)型設(shè)計(jì)才能解決這些參數(shù)之間的沖突?這個(gè)問題讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)傷透了腦筋。
他們開展了大量模擬計(jì)算,反復(fù)試驗(yàn)優(yōu)化參數(shù),用了一年時(shí)間,終于在“互相打架”的技術(shù)指標(biāo)上獲得突破,確定了機(jī)械臂結(jié)構(gòu),讓機(jī)器人可以有力又靈活。
“拿”得起,還要“安”得快。
重載機(jī)器人在作業(yè)過程中,在抓取重物時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生變形,難以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化安裝。他們想到了一種人機(jī)協(xié)作的安裝方式,來提高安裝速度。
研發(fā)關(guān)鍵階段,團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)驗(yàn)室一起熬夜攻堅(jiān)。花了半年時(shí)間,機(jī)器人安裝速度大大提高。
2024年,他們研制出面向高、中、低空全場(chǎng)景建筑施工環(huán)境的系列化大中型智能建筑板材安裝機(jī)器人,解決了高精度曲面、多規(guī)格大尺寸幕墻混合安裝行業(yè)難題,較國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品載荷、安裝尺寸、作業(yè)效率和精度均提升1倍以上。
核心技術(shù)上的突破帶來源源不斷的訂單。如今,板材安裝機(jī)器人已成功應(yīng)用于河北奧體中心、定州文體中心等工程項(xiàng)目。“前不久,我們還接待了來自德國(guó)的客戶,他們對(duì)建筑板材安裝機(jī)器人非常感興趣,有很強(qiáng)的采購意向。”李勇斌說。
對(duì)于未來,李勇斌也有了新的打算,他計(jì)劃著依托河北建工集團(tuán)這個(gè)平臺(tái),繼續(xù)研發(fā)迭代板材安裝機(jī)器人,提高機(jī)器人自動(dòng)化水平。(河北日?qǐng)?bào)記者 王璐丹)
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