在创新之都，看创新如何撬动产业升级——第七届中国创新创业大赛电子信息行业总决赛侧记
2018-12-11 08:04:33 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 张盖伦 崔爽
“我们这个细分领域的市场容量大概是400到500亿元左右。”
“你们能干到多少？”
“我毫不客气的说，我们最终可以做到100到200亿。”
……
这是在深圳举行的第七届中国创新创业大赛电子信息行业总决赛赛场上，大连达利凯普科技有限公司运营总监杨国兴和大赛评委的一次短暂“交锋”。
达利凯普是一家专业从事电容器研发、制造和销售的全球一流的射频/微波陶瓷电容器制造商。杨国兴陈述完毕后，场上的7名评委对公司的技术路线、市场前景、利润数据进行了详细追问。
最终，达利凯普拿到了成长企业组一等奖。评委顾斌感慨，东北有这么一家技术含量如此高的企业，不容易。
来自广州的真微科技则凭借着其提供的完整嵌入式人工智能解决方案，捧得大赛初创组一等奖。
11月26日到11月30日，为期5天的创新创业大赛决赛，是一场风云涌动的江湖聚会。入围的270余家企业，是地方赛事的优胜者，也是行业中的佼佼者。
高手过招，酣畅淋漓。“参加比赛是对自己的一个审视。”成长企业组二等奖获得者南京凯瑞得CEO李江华说，参赛过程中评委与行业伙伴提的意见，也对他有所启发。
“芯片创业处在最好的时代”
11月30日上午，进入初创企业组决赛圈的六家企业开始了较量。
等到选手一个个上台展示答辩完毕，底下的观众开始交头接耳：“怎么全是芯片？”
对，从某种意义上来说，这六家企业都是同一个领域的玩家——他们都选择了芯片这个技术门槛极高的赛道。
有的做手机芯片，有的做人工智能芯片，有的瞄准的是物联网市场……相似的是，负责人上台演讲，常会说出类似的话——“希望我们的产品国货胜过洋货”“打破垄断”“自主研发”……
深圳鲲云信息科技有限公司CEO牛昕宇说，看到这么多同行，他感到的并不是竞争的压力。“这体现的是产业转型升级的必然要求。”
真微科技是由中山大学集成电路博士研究团队创建的人工智能科技公司，向移动通信设备、物联网终端、移动穿戴医疗领域提供包含算法、芯片和系统的完整嵌入式人工智能解决方案。真微科技CEO陈小柏介绍，他们的技术能够降低芯片功耗以提高移动终端设备处理人工智能任务的续航能力。他们最关键的“两把刷子”，一是芯片架构创新，二是优化底层电路电压。
陈小柏在电子信息行业从业已有5年，在这位行业老兵看来，电子信息是一个技术驱动型产业，创业团队必须要有一定的技术沉淀，也要有较强的创新能力，“迎合市场的技术创新才是有价值的创新”。
芯翼信息科技（上海）有限公司董事长肖建宏是名“海归”。在海外从事芯片研发十几年后，他被国内的创新创业环境吸引，带领团队回国创业。他们要做的，是物联网终端芯片解决方案提供商。肖建宏告诉科技日报记者，自己很少参加比赛，毕竟“做芯片还是结果最重要”。不过，参加这次大赛后，他结识了更多优秀的国内同行。
肖建宏认为，国内的芯片创业正处在最好的时代。“天时地利人和，希望能够把握机会、不留遗憾。”
大赛评委、中关村协同创新基金创始合伙人孙次锁由衷慨叹，这届参赛项目质量颇高，“未来我们通过大赛投资的企业会越来越多”。孙次锁长期关注的领域是“硬科技”。他觉得，高科技企业迎来了发展良机。“以前模式创新很热。但近几年你会发现，缺少‘硬科技’，你的模式转不起来，还是得踏踏实实去关注底层技术。而投资机构也愿意将钱投向这些有真本事的企业。”
未来的竞争，可能是底层技术之争
决赛中出现这么多芯片企业，也在投资人的意料之中。
不仅是芯片。还有海陆卫星通信网宽带系统、“鹰眼”机场FOD与LSS探测智能防卫系统，智慧墙入侵探测系统、基于机器视觉的ADAS驾驶辅助电子控制系统，远距离探测激光雷达系统，基于激光设备生产大数据的金融征信服务平台，沙盒密云架构及其数据保密，企业大数据绩效管理和分析商务平台，基于机器视觉识别技术的智能无人零售系统……
孙次锁分析说，对只停留在应用层面的公司来说，未来的厮杀会越来越惨烈，因为门槛低，新进入者的机会少，更容易形成寡头垄断。“在电子信息行业，无论哪个细分领域，它的竞争都会越来越往底层走。”在底层，技术，就是创业者的护城河。
李江华所在的南京凯瑞得公司做的是卫星通讯。“有些技术能让生活更美好，有的技术则是国之重器，卫星通信就是。”他告诉科技日报记者，卫星通信本就是一个高精尖领域，在全球，能掌握整套卫星通讯技术的公司不超过10家，凯瑞得就是其中之一。这是一个军民融合项目，采用了独特的技术体系，与国际竞争对手相比，有明显的价格优势。目前，中国有超过500条船使用的是他们提供的卫星通信服务，而在李江华看来，这个市场才刚刚起步。
“我们近期的目标，是成为全球知名的卫星通信运营商。海上通信也是战略资源，要用好这一战略资源，就需要自主技术保障。”这几年来，李江华也能明显感到，创业环境比以前更加开放，也更加务实。“真正有核心技术的公司会越来越好，越来越受到资本追逐和政府重视。”
前来国赛参加决赛的项目各不相同，憧憬却都类似：希望能够得到更多融资机会，希望能够与更多同行交流，希望拿到政府背书，有利于自家企业将来的发展……杨国兴就在发表获奖感言时表示，参加大赛收获满满，对接了三星、西门子等龙头企业，在融资方面也给予了达利凯普大力帮助，在深圳市宝安区参观了很多电子信息优秀企业，对自身企业存在的问题有了更清晰的认识。
在孙次锁看来，今年的参赛项目呈现出两个特点：一是“军民融合项目明显增多”，这说明中央鼓励军转民、民参军、军民双向融合的政策得到很好落实；二是“智能化方向项目越来越多”，比如无人零售、声纹识别、智能运维系统、智能交通等，项目潜力很大。
创新之都与电子信息，天生一对
这是创新创业大赛电子信息行业决赛第二次落户深圳宝安。
科技部火炬高技术产业开发中心基金受理处处长安磊表示，今年赛事的最大亮点，是将大赛与改革开放40周年结合在一起。“深圳是我国改革开放的浓缩，是改革开放最有力的见证者和最大的受益者，希望创新创业者能借大赛之机深入了解深圳的创新创业环境，了解深圳改革开放40年的辉煌历程。”
在安磊看来，大赛为参赛企业创造了最好的展示和对接平台。“去年在我们平台上达成投资的有307家企业，总金额超过83亿元，仅招商银行就在过去6年为优秀企业提供累计超过223亿元的贷款授信额度。”安磊说，从大赛舞台走出了7家境内外上市企业，以及大批明星企业、新三板挂牌企业。“大赛是企业成长壮大的摇篮，这里结出的成果既经得起专家认可，也受到市场广泛欢迎。”安磊强调。
而深圳，又是公认的创新创业热土，又被称作IT硬件之都。
深圳市社会科学院院长、南方科技大学思政中心教授乐正表示，在IT行业里，全国70%的智能硬件出自深圳。它有着很多地方所不能媲美的优势——拥有完整产业链。在2017年全国电子信息百强企业里，深圳有21家，占了五分之一；在中国集成电路设计的前十强企业里，深圳有4家。
深圳市宝安区人民政府副区长高志远介绍，40年来，宝安经历了城市化、工业化的进程，已经发展成为中国的产业大区、智能制造强区，形成了以战略性新兴产业为先导，电子信息行业为龙头，装备制造业为支撑，高端服务业配套齐全的现代产业体系。“今年前三个季度，宝安区高新技术产业产值达到3700亿元，同比增长7.9%，占规上工业总产值的71%。电子信息领域实现产值2413亿元，同比增长7.2%。”他表示，电子信息行业是我国重点发展的战略新兴产业，是信息时代产业发展的基础。宝安在电子信息行业方面有良好的产业基础和完整的产业链，引进和培育了一批电子行业信息的专业人才和创新型企业。
高志远也向创业者发出了诚挚邀请——宝安给企业送上了营商环境+实体经济+招商引领+金融服务+文化创意+人才政策和企业服务的综合性大礼包，还专门为本次总决赛获奖选手落地宝安提供了最高100万元的落地奖励。
此次电子信息行业总决赛，由科技部火炬中心、科技部创新基金管理中心、科技日报社、陕西省现代科技创业基金会、北京国科中小企业科技创新发展基金会共同承办。它也是本年度创新创业大赛六场行业全国总决赛的最后一场。它的落幕，为第七届大赛画上了句号。
一整年的赛事安排，为社会各界呈现出了我国科技创新的无限潜力。科技部火炬中心相关负责人表示，大赛将以终为始，开启全新的双创升级之路，为我国科技创新创业打造更加强劲的助推引擎、营造更加优良的生态环境。
11月27日，电子信息行业总决赛启动（图一）
3家初创企业和6家成长企业在决赛中分别获得前三甲（图二）
2018-12-11 08:04:33 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 张盖伦 崔爽
“我们这个细分领域的市场容量大概是400到500亿元左右。”
“你们能干到多少？”
“我毫不客气的说，我们最终可以做到100到200亿。”
……
这是在深圳举行的第七届中国创新创业大赛电子信息行业总决赛赛场上，大连达利凯普科技有限公司运营总监杨国兴和大赛评委的一次短暂“交锋”。
达利凯普是一家专业从事电容器研发、制造和销售的全球一流的射频/微波陶瓷电容器制造商。杨国兴陈述完毕后，场上的7名评委对公司的技术路线、市场前景、利润数据进行了详细追问。
最终，达利凯普拿到了成长企业组一等奖。评委顾斌感慨，东北有这么一家技术含量如此高的企业，不容易。
来自广州的真微科技则凭借着其提供的完整嵌入式人工智能解决方案，捧得大赛初创组一等奖。
11月26日到11月30日，为期5天的创新创业大赛决赛，是一场风云涌动的江湖聚会。入围的270余家企业，是地方赛事的优胜者，也是行业中的佼佼者。
高手过招，酣畅淋漓。“参加比赛是对自己的一个审视。”成长企业组二等奖获得者南京凯瑞得CEO李江华说，参赛过程中评委与行业伙伴提的意见，也对他有所启发。
“芯片创业处在最好的时代”
11月30日上午，进入初创企业组决赛圈的六家企业开始了较量。
等到选手一个个上台展示答辩完毕，底下的观众开始交头接耳：“怎么全是芯片？”
对，从某种意义上来说，这六家企业都是同一个领域的玩家——他们都选择了芯片这个技术门槛极高的赛道。
有的做手机芯片，有的做人工智能芯片，有的瞄准的是物联网市场……相似的是，负责人上台演讲，常会说出类似的话——“希望我们的产品国货胜过洋货”“打破垄断”“自主研发”……
深圳鲲云信息科技有限公司CEO牛昕宇说，看到这么多同行，他感到的并不是竞争的压力。“这体现的是产业转型升级的必然要求。”
真微科技是由中山大学集成电路博士研究团队创建的人工智能科技公司，向移动通信设备、物联网终端、移动穿戴医疗领域提供包含算法、芯片和系统的完整嵌入式人工智能解决方案。真微科技CEO陈小柏介绍，他们的技术能够降低芯片功耗以提高移动终端设备处理人工智能任务的续航能力。他们最关键的“两把刷子”，一是芯片架构创新，二是优化底层电路电压。
陈小柏在电子信息行业从业已有5年，在这位行业老兵看来，电子信息是一个技术驱动型产业，创业团队必须要有一定的技术沉淀，也要有较强的创新能力，“迎合市场的技术创新才是有价值的创新”。
芯翼信息科技（上海）有限公司董事长肖建宏是名“海归”。在海外从事芯片研发十几年后，他被国内的创新创业环境吸引，带领团队回国创业。他们要做的，是物联网终端芯片解决方案提供商。肖建宏告诉科技日报记者，自己很少参加比赛，毕竟“做芯片还是结果最重要”。不过，参加这次大赛后，他结识了更多优秀的国内同行。
肖建宏认为，国内的芯片创业正处在最好的时代。“天时地利人和，希望能够把握机会、不留遗憾。”
大赛评委、中关村协同创新基金创始合伙人孙次锁由衷慨叹，这届参赛项目质量颇高，“未来我们通过大赛投资的企业会越来越多”。孙次锁长期关注的领域是“硬科技”。他觉得，高科技企业迎来了发展良机。“以前模式创新很热。但近几年你会发现，缺少‘硬科技’，你的模式转不起来，还是得踏踏实实去关注底层技术。而投资机构也愿意将钱投向这些有真本事的企业。”
未来的竞争，可能是底层技术之争
决赛中出现这么多芯片企业，也在投资人的意料之中。
不仅是芯片。还有海陆卫星通信网宽带系统、“鹰眼”机场FOD与LSS探测智能防卫系统，智慧墙入侵探测系统、基于机器视觉的ADAS驾驶辅助电子控制系统，远距离探测激光雷达系统，基于激光设备生产大数据的金融征信服务平台，沙盒密云架构及其数据保密，企业大数据绩效管理和分析商务平台，基于机器视觉识别技术的智能无人零售系统……
孙次锁分析说，对只停留在应用层面的公司来说，未来的厮杀会越来越惨烈，因为门槛低，新进入者的机会少，更容易形成寡头垄断。“在电子信息行业，无论哪个细分领域，它的竞争都会越来越往底层走。”在底层，技术，就是创业者的护城河。
李江华所在的南京凯瑞得公司做的是卫星通讯。“有些技术能让生活更美好，有的技术则是国之重器，卫星通信就是。”他告诉科技日报记者，卫星通信本就是一个高精尖领域，在全球，能掌握整套卫星通讯技术的公司不超过10家，凯瑞得就是其中之一。这是一个军民融合项目，采用了独特的技术体系，与国际竞争对手相比，有明显的价格优势。目前，中国有超过500条船使用的是他们提供的卫星通信服务，而在李江华看来，这个市场才刚刚起步。
“我们近期的目标，是成为全球知名的卫星通信运营商。海上通信也是战略资源，要用好这一战略资源，就需要自主技术保障。”这几年来，李江华也能明显感到，创业环境比以前更加开放，也更加务实。“真正有核心技术的公司会越来越好，越来越受到资本追逐和政府重视。”
前来国赛参加决赛的项目各不相同，憧憬却都类似：希望能够得到更多融资机会，希望能够与更多同行交流，希望拿到政府背书，有利于自家企业将来的发展……杨国兴就在发表获奖感言时表示，参加大赛收获满满，对接了三星、西门子等龙头企业，在融资方面也给予了达利凯普大力帮助，在深圳市宝安区参观了很多电子信息优秀企业，对自身企业存在的问题有了更清晰的认识。
在孙次锁看来，今年的参赛项目呈现出两个特点：一是“军民融合项目明显增多”，这说明中央鼓励军转民、民参军、军民双向融合的政策得到很好落实；二是“智能化方向项目越来越多”，比如无人零售、声纹识别、智能运维系统、智能交通等，项目潜力很大。
创新之都与电子信息，天生一对
这是创新创业大赛电子信息行业决赛第二次落户深圳宝安。
科技部火炬高技术产业开发中心基金受理处处长安磊表示，今年赛事的最大亮点，是将大赛与改革开放40周年结合在一起。“深圳是我国改革开放的浓缩，是改革开放最有力的见证者和最大的受益者，希望创新创业者能借大赛之机深入了解深圳的创新创业环境，了解深圳改革开放40年的辉煌历程。”
在安磊看来，大赛为参赛企业创造了最好的展示和对接平台。“去年在我们平台上达成投资的有307家企业，总金额超过83亿元，仅招商银行就在过去6年为优秀企业提供累计超过223亿元的贷款授信额度。”安磊说，从大赛舞台走出了7家境内外上市企业，以及大批明星企业、新三板挂牌企业。“大赛是企业成长壮大的摇篮，这里结出的成果既经得起专家认可，也受到市场广泛欢迎。”安磊强调。
而深圳，又是公认的创新创业热土，又被称作IT硬件之都。
深圳市社会科学院院长、南方科技大学思政中心教授乐正表示，在IT行业里，全国70%的智能硬件出自深圳。它有着很多地方所不能媲美的优势——拥有完整产业链。在2017年全国电子信息百强企业里，深圳有21家，占了五分之一；在中国集成电路设计的前十强企业里，深圳有4家。
深圳市宝安区人民政府副区长高志远介绍，40年来，宝安经历了城市化、工业化的进程，已经发展成为中国的产业大区、智能制造强区，形成了以战略性新兴产业为先导，电子信息行业为龙头，装备制造业为支撑，高端服务业配套齐全的现代产业体系。“今年前三个季度，宝安区高新技术产业产值达到3700亿元，同比增长7.9%，占规上工业总产值的71%。电子信息领域实现产值2413亿元，同比增长7.2%。”他表示，电子信息行业是我国重点发展的战略新兴产业，是信息时代产业发展的基础。宝安在电子信息行业方面有良好的产业基础和完整的产业链，引进和培育了一批电子行业信息的专业人才和创新型企业。
高志远也向创业者发出了诚挚邀请——宝安给企业送上了营商环境+实体经济+招商引领+金融服务+文化创意+人才政策和企业服务的综合性大礼包，还专门为本次总决赛获奖选手落地宝安提供了最高100万元的落地奖励。
此次电子信息行业总决赛，由科技部火炬中心、科技部创新基金管理中心、科技日报社、陕西省现代科技创业基金会、北京国科中小企业科技创新发展基金会共同承办。它也是本年度创新创业大赛六场行业全国总决赛的最后一场。它的落幕，为第七届大赛画上了句号。
一整年的赛事安排，为社会各界呈现出了我国科技创新的无限潜力。科技部火炬中心相关负责人表示，大赛将以终为始，开启全新的双创升级之路，为我国科技创新创业打造更加强劲的助推引擎、营造更加优良的生态环境。
11月27日，电子信息行业总决赛启动（图一）
3家初创企业和6家成长企业在决赛中分别获得前三甲（图二）
【我国科学家研制出首台套玻璃光学器件制造加工装备】北京理工大学教授、国家重点基础研究发展计划“玻璃微纳阵列高效超精密模压制造基础研究”项目首席科学家周天丰率团队，经长达6年的攻关，提出了全电机伺服驱动精密模压成形机的设计思想，并以此为基础研制开发了样机，通过技术攻关，形成了具完全自主知识产权的玻璃模压加工工艺，可实现在可见光玻璃材料和红外玻璃材料上加工各种类型、各种尺度微结构阵列与自由曲面玻璃器件 ... https://t.cn/EydwDdr
干细胞技术可以帮助人类更换器官吗？专家：3D器官打印必将成为生物治疗的新突破点！
来源：希瑞干细胞
近年来，生物治疗日益受到国内外学者关注，尤其是干细胞技术在生物治疗领域有很大的突破。
干细胞不管是在免疫治疗方面，还是临床治疗方面都带来了可喜的成绩，而3D技术的成熟，拉开了干细胞二维向三维升级的帷幕，有望带动生物创新大革命，带给人类医疗技术的全新升级。
那么，3D技术会为未来生物治疗发展带来怎样的影响呢？就这些问题，希瑞生命集团高级顾问，虚拟现实3D技术资深专家任昊博士接受了采访。
各国政府的推动下，再生医学研究在近年获得巨大发展，干细胞作为再生医学最具活力的研究领域得到非常快的发展。
干细胞在生命科学、新药试验和疾病研究这三大领域中具有巨大研究和应用价值，现已广泛应用于医药再生细胞替代治疗和药物筛选等领域，成为世界关注和研究的焦点。
随着3D技术的出现，干细胞技术有了突破性的发展。以往干细胞研究仅停留在二维状态下，经培养皿处理后应用于临床治疗研究。
如今3D技术将干细胞研究带入三维状态，利用3D技术打印人体组织或器官模型，让干细胞在模型环境中自然生长。
这种将干细胞技术与3D技术相结合的方式，可以让干细胞研究在更接近自然环境的条件下进行，研究人员能够观察到细胞在三维空间内彼此复杂地相互作用，这对干细胞研究应用有极大的推动作用。
3D打印促进创新医疗新发展
目前，3D技术已经可以打印很多骨关节产品，包括髋关节、膝关节，甚至还有局部的骨骼产品。比如可以根据病患的头盖骨缺损部位进行数字扫描，然后3D打印出合适的骨片覆盖在缺损部位。
然而，将干细胞技术与3D技术相结合，诱导出完全能满足人体应用需求的器官是全世界的前沿课题，各国专家都在研究，目前难度还很大。
比如如何诱导干细胞像医生们期望的那样生长成不同的组织，如何让这些打印出的器官和人体原有器官无缝衔接，不排斥，功能良好；
如何解决打印器官的“保质”问题……总之，这已不仅仅是3D打印方面的专家能独立操作解决的问题，需要和医学专家、生物学专家、计算机专家，甚至设计和数学方面的专家一起合作才有可能实现突破性进展。
但是，一旦此项技术落成，将给生物学界带来难以想象的影响。器官打印一旦成熟，或许会彻底改变人类生活。比如人体器官衰竭无须配型找供体，而是直接应用3D干细胞技术打印人体肝脏植入患者体内。
任博解释说，3D打印器官具体可以用可降解材料先打印出肝脏支架，在支架上附着干细胞，干细胞沿着器官模型迅速生长，有的生长成肌肉，有的生长成表面的组织，最后还要实现血管和神经等系统的再造，最后支架降解，打印出来的肝脏就能发挥肝脏应有的作用。
不仅如此， 3D打印组织模型有助于医生“精准手术”。运用3D技术以1:1的比例打印患者病变器官模型，能让医生在术前熟悉患者器官的具体情况。
以往对手术技术细节，医生只能够根据经验判断，而现在医生们有了新的选择，能用生物3D打印技术制作器官模型，在模型上先进行了一次“模拟手术”。因而能针对性地研究出手术方案，大大提高手术成功率。
打印器官上市未来可期
任博介绍，3D生物打印的应用主要有三个阶段：体外手术模型、打印可用于植入人体的类器官和组织以及利用细胞打印出活性器官和组织。
上面我们说的器官模型是第一类。目前，该技术还运用于神经外科及脊柱外科的个性化手术模型、假肢等，在复杂病例的手术中，有利于术前规划、辅助病人了解病情以及医疗培训，极大造福了病人。
3D生物打印技术应用的第二个阶段是打印体内植入物。“现有的软组织修复材料，如动物组织、胶原等，会带来动物疾病传播、免疫排异、力学性能弱等问题，而传统的合成材料，也具有不降解、力学顺应性差、组织再生性差等局限。而3D打印在个性化以及微观仿生方面具有突出的优势。”他说。
在这个阶段，利用3D生物打印技术可以打印出具备良好生物相容性的人体组织，而使用的材料是关键难题。根据目标部位的差异，有些材料要求不降解，成为永久植入物，而部分材料则要求可以降解，跟人体组织相互发生作用，促进组织再生。
目前，任博带领的科研团队正在研究此类产品。他们正在研究微观层面上的人体组织纤维结构，搭建有利于细胞爬行、成长的支架。
在前面两个发展阶段的基础上，任博表示，利用细胞打印出活性器官和组织，才是现代意义上的3D生物打印，能够真正实现“快速成型”，也将会是应用潜力最大、应用范围最广的3D生物打印技术。
任博认为，从技术层面，还至少需要克服三个挑战。首先，需要解决打印过程中脆弱的细胞能否存活、能否发育、会否变异甚至肿瘤化的问题；
其次，3D生物打印机必须满足生物仿生对制造精度及准确性的极高要求；第三，组织及器官是由多材料及多细胞组成的非均质体系，对制造学要求也极高。
在国外，3D生物打印研究重镇美国韦克福雷斯特大学团队曾在2006年成功利用细胞扩增技术在体外培植膀胱。去年2月，该大学的研究团队利用新开发的3D生物打印系统打印出人造耳朵、骨头和肌肉组织，移植到动物身上后都能保持活性。
虽然如此，专家们也提醒，实验室成功不等于产业化成功。对医疗产品来说，在应用于人体之前必须符合国家法规，且在安全性、有效性方面符合临床要求，这需要大量的实验验证。
据估算，一个不含细胞的用于组织修复的3D打印产品从研发到上市，大致需要5年到6年时间。而含活细胞的3D打印产品，因尚有诸多技术难题待突破，还不能估计上市时间。
在采访的最后，任博表示：“虽然时间很长，但我们不能停止在这方面的创新和研究。相信通过各个领域专家的通力合作，我们一定能早日实现人类打印自身器官的科学梦。”
来源：希瑞干细胞
近年来，生物治疗日益受到国内外学者关注，尤其是干细胞技术在生物治疗领域有很大的突破。
干细胞不管是在免疫治疗方面，还是临床治疗方面都带来了可喜的成绩，而3D技术的成熟，拉开了干细胞二维向三维升级的帷幕，有望带动生物创新大革命，带给人类医疗技术的全新升级。
那么，3D技术会为未来生物治疗发展带来怎样的影响呢？就这些问题，希瑞生命集团高级顾问，虚拟现实3D技术资深专家任昊博士接受了采访。
各国政府的推动下，再生医学研究在近年获得巨大发展，干细胞作为再生医学最具活力的研究领域得到非常快的发展。
干细胞在生命科学、新药试验和疾病研究这三大领域中具有巨大研究和应用价值，现已广泛应用于医药再生细胞替代治疗和药物筛选等领域，成为世界关注和研究的焦点。
随着3D技术的出现，干细胞技术有了突破性的发展。以往干细胞研究仅停留在二维状态下，经培养皿处理后应用于临床治疗研究。
如今3D技术将干细胞研究带入三维状态，利用3D技术打印人体组织或器官模型，让干细胞在模型环境中自然生长。
这种将干细胞技术与3D技术相结合的方式，可以让干细胞研究在更接近自然环境的条件下进行，研究人员能够观察到细胞在三维空间内彼此复杂地相互作用，这对干细胞研究应用有极大的推动作用。
3D打印促进创新医疗新发展
目前，3D技术已经可以打印很多骨关节产品，包括髋关节、膝关节，甚至还有局部的骨骼产品。比如可以根据病患的头盖骨缺损部位进行数字扫描，然后3D打印出合适的骨片覆盖在缺损部位。
然而，将干细胞技术与3D技术相结合，诱导出完全能满足人体应用需求的器官是全世界的前沿课题，各国专家都在研究，目前难度还很大。
比如如何诱导干细胞像医生们期望的那样生长成不同的组织，如何让这些打印出的器官和人体原有器官无缝衔接，不排斥，功能良好；
如何解决打印器官的“保质”问题……总之，这已不仅仅是3D打印方面的专家能独立操作解决的问题，需要和医学专家、生物学专家、计算机专家，甚至设计和数学方面的专家一起合作才有可能实现突破性进展。
但是，一旦此项技术落成，将给生物学界带来难以想象的影响。器官打印一旦成熟，或许会彻底改变人类生活。比如人体器官衰竭无须配型找供体，而是直接应用3D干细胞技术打印人体肝脏植入患者体内。
任博解释说，3D打印器官具体可以用可降解材料先打印出肝脏支架，在支架上附着干细胞，干细胞沿着器官模型迅速生长，有的生长成肌肉，有的生长成表面的组织，最后还要实现血管和神经等系统的再造，最后支架降解，打印出来的肝脏就能发挥肝脏应有的作用。
不仅如此， 3D打印组织模型有助于医生“精准手术”。运用3D技术以1:1的比例打印患者病变器官模型，能让医生在术前熟悉患者器官的具体情况。
以往对手术技术细节，医生只能够根据经验判断，而现在医生们有了新的选择，能用生物3D打印技术制作器官模型，在模型上先进行了一次“模拟手术”。因而能针对性地研究出手术方案，大大提高手术成功率。
打印器官上市未来可期
任博介绍，3D生物打印的应用主要有三个阶段：体外手术模型、打印可用于植入人体的类器官和组织以及利用细胞打印出活性器官和组织。
上面我们说的器官模型是第一类。目前，该技术还运用于神经外科及脊柱外科的个性化手术模型、假肢等，在复杂病例的手术中，有利于术前规划、辅助病人了解病情以及医疗培训，极大造福了病人。
3D生物打印技术应用的第二个阶段是打印体内植入物。“现有的软组织修复材料，如动物组织、胶原等，会带来动物疾病传播、免疫排异、力学性能弱等问题，而传统的合成材料，也具有不降解、力学顺应性差、组织再生性差等局限。而3D打印在个性化以及微观仿生方面具有突出的优势。”他说。
在这个阶段，利用3D生物打印技术可以打印出具备良好生物相容性的人体组织，而使用的材料是关键难题。根据目标部位的差异，有些材料要求不降解，成为永久植入物，而部分材料则要求可以降解，跟人体组织相互发生作用，促进组织再生。
目前，任博带领的科研团队正在研究此类产品。他们正在研究微观层面上的人体组织纤维结构，搭建有利于细胞爬行、成长的支架。
在前面两个发展阶段的基础上，任博表示，利用细胞打印出活性器官和组织，才是现代意义上的3D生物打印，能够真正实现“快速成型”，也将会是应用潜力最大、应用范围最广的3D生物打印技术。
任博认为，从技术层面，还至少需要克服三个挑战。首先，需要解决打印过程中脆弱的细胞能否存活、能否发育、会否变异甚至肿瘤化的问题；
其次，3D生物打印机必须满足生物仿生对制造精度及准确性的极高要求；第三，组织及器官是由多材料及多细胞组成的非均质体系，对制造学要求也极高。
在国外，3D生物打印研究重镇美国韦克福雷斯特大学团队曾在2006年成功利用细胞扩增技术在体外培植膀胱。去年2月，该大学的研究团队利用新开发的3D生物打印系统打印出人造耳朵、骨头和肌肉组织，移植到动物身上后都能保持活性。
虽然如此，专家们也提醒，实验室成功不等于产业化成功。对医疗产品来说，在应用于人体之前必须符合国家法规，且在安全性、有效性方面符合临床要求，这需要大量的实验验证。
据估算，一个不含细胞的用于组织修复的3D打印产品从研发到上市，大致需要5年到6年时间。而含活细胞的3D打印产品，因尚有诸多技术难题待突破，还不能估计上市时间。
在采访的最后，任博表示：“虽然时间很长，但我们不能停止在这方面的创新和研究。相信通过各个领域专家的通力合作，我们一定能早日实现人类打印自身器官的科学梦。”
✋热门推荐