2020年一場突如其來的疫情席卷全球,新冠肺炎病毒的基因組不到3萬個鹼基,能夠轉錄29種蛋白質。針對這29種蛋白質的研究對致病機理解析、疫苗研發、試劑檢測及抗體和藥物的研發都至關重要。

中國科學院上海高等研究院國家蛋白質科學研究(上海)設施(蛋白質設施)隻用了不到2個月的時間,就建立起了我國自己的蛋白質庫,所有新冠病毒編碼的29種蛋白質的表達質粒的構建全部完成,並通過蛋白質設施進行存儲和分發,實現了資源的快速共享,有效助力新冠肺炎病毒的防治研究。
這一大科學工程設施向全球開放新冠病毒全部蛋白的表達質粒被譽為探索生命奧秘的“國之利器”的大科學裝置——蛋白質設施是全球生命科學領域首個綜合性的大科學裝置。它坐落於張江腹地,是整個國家重大科技基礎設施的重要組成部分。

蛋白質設施中心副主任彭超介紹,這場疫情充分體現了我國快速應對公共衛生事件的能力。去年6月,經過饒子和院士等科學家們實驗室的質粒捐贈和支持,將所有新冠病毒編碼的29種蛋白質的表達質粒用了不到2個月的時間構建完成。向全球開放提供新冠病毒全部蛋白的表達質粒,意味著幫助全球科學家免去了大量基礎而又具有重復性的前期工作,大大提升了實驗效率,至今已有超過700份來自世界各地的申請。

在蛋白質設施平台上,一年可以解析上千個蛋白質結構﹔用上海光源蛋白質專用線站看清一個蛋白質結構,隻要2分30秒。“以前我們曾經為了解析一個蛋白質結構需要專門去國外,現在無論是高校項目、科研機構項目還是企業項目,都可以通過申請到這裡來做實驗。科研團隊再也不用為昂貴的試驗設備擔心,隻要通過評審獲得機時批復,就可以來上海張江做實驗,使用全球最好的蛋白質儀器設施。”
新型研發機構 打通技術到應用之間的通道

朱光亞戰略科技研究院
相信許多人對我國“兩彈一星”元勛、著名核物理學家朱光亞的名字不會陌生。2018年朱光亞戰略科技研究院落地臨港,主要從事太赫茲方向技術研究、成果轉化和產業培育。成為示范區布局建設國家實驗室等高水平創新基地的一步先手棋。2020年又被臨港新片區認定為首批科技創新型平台,致力於打通產學研通道,著眼於解決科技成果轉化的“最后一公裡”。
太赫茲波是頻率在0.1到10THz(1THz=1012Hz)范圍內的電磁輻射。它介於毫米波與遠紅外光之間,是電磁波譜中唯一待全面開發的頻譜資源。
太赫茲技術廣泛應用於電子信息、生命科學、生物檢測、通訊雷達、軍事、國家安全與反恐等多個領域。
目前,朱光亞研究院太赫茲項目已建成國內一流的80萬億次太赫茲芯片高性能仿真設計平台和頻率高達0.5THz的可擴展式太赫茲計量與測試能力﹔同時,在太赫茲高頻電路與微系統、太赫茲成像與探測兩個方向也建成國內一流的人才隊伍和實驗條件,並形成大於1THz固態電路等國內領先的技術成果。
張江示范區覆蓋全市各區531平方公裡,二十二個園區,是上海科技創新策源功能的核心承載區。努力實現0到1的突破是追求不懈的目標。這裡有14個國家重大科技基礎設施和40所大學,35家國家重點實驗室,承擔著科創中心建設基礎研究相關的大多數任務。
如今,上海光源、國家蛋白質科學研究(上海)設施已開放運行並持續產出成果。2020年,我國首台軟X射線試驗裝置、世界首台10拍瓦超強超短激光實驗裝置通過驗收,轉化醫學設施建成試運行。2021年,硬X射線、上海光源二期、海底科學觀測網、高效低碳燃氣輪機試驗裝置等大科學設施建設還將相繼取得重大進展。
依托大裝置、新型研究機構,基礎研究被“一鍵激活”,產學研成果加速涌現。在張江示范區這片熱土上,堅持科技創新和制度創新雙輪驅動,堅持自主創新和開放創新相結合,在政策突破、原始創新、產業培育、創新生態、輻射帶動等方面取得了顯著成效。
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