【科技战“疫”背后的首善之力】
“最终战胜疫情,关键要靠科技。”面对疫情防控这场人民战争、总体战、阻击战,形势越严峻越要坚持向科学要答案、要方法

北京作为国际科技创新中心,资源所在就是责任所在。战疫之中,北京市发挥“政产学研”紧密联动机制,全力推动科研攻关,坚持以科学精神显必胜之决心

这一年多以来,科研人员广泛“揭榜挂帅”。检测试剂研发、诊断试剂科技攻关平台、全病程信息与样本资源平台、病毒载体平台等迅速启动,10个诊断试剂和设备获批上市,数量居全国第一,覆盖核酸、抗体、抗原等技术方法

北京市疫苗和中和抗体从技术创新到研制速度均处于国际第一梯队,两项灭活疫苗在全球90多个国家和地区获批上市或紧急使用,国内第一款附条件上市疫苗和紧急使用疫苗全部来自北京;全国获批临床的9个团队中和抗体项目,其中6个研发来自北京……

这一系列成绩是首都科研工作者的时代担当,也是北京作为全国科创中心的重大使命

首都科技创新要素的一次集体迸发

今年4月,科兴中维第三条原液生产线在北京大兴建成并正式投产,让疫苗年产能提升到20亿剂。20亿剂,意味着10亿人将获得保护。从0剂到100万剂,再到1亿剂、3亿剂、10剂、20亿剂……在与新冠病毒鏖战中,这样的速度和质量是如何实现的?

时间回到一年前,2020年5月6日,中国医学科学院医学实验动物研究所、浙江疾控、科兴控股、中科院生物物理所等联合在《科学》杂志发表新冠疫苗动物实验研究结果并在杂志官网公布,分析来自中国、意大利、瑞士、英国、西班牙五个国家的11个毒株在灵长类动物中的免疫效果,一时间震惊中外。

“猪都不好运进城的时期,11个毒株怎么‘运进城’?”科兴控股董事长尹卫东半开玩笑地说,疫情初期社会运行按下“暂停键”,企业研发也遇到了难题。但令他欣慰的是,政府得知企业难处后,第一时间协调联防联控小组,从浙江杭州到北京,毒株运输一路“绿灯”。

“在科研成绩面前,各参与主体不会互相吃醋,而是齐心吃饺子。”作为北京市联防联控小组科技组组长,许强见证了疫苗研发全过程。

2020年1月,中国疾病预防控制中心第一时间确定新冠病毒基因序列并向全球发布。而后,在京各科研力量快速行动,军事医学研究院、中科院微生物所、北京生物、科兴中维……所有科研人员舍小家为大家,不计成本、日夜鏖战。

“在这场战役里,一个科学家能够攻关一个点,千万个科学家就能攻关千万个点。”许强说。

在北京科兴中维生物技术有限公司,一场代号为“克冠行动”的疫苗研发计划快速启动,并联推进以灭活疫苗技术路线为主的疫苗研制工作。

疫苗研发经费投入大、研发周期长,在科兴中维疫苗研制最艰难的起步阶段,北京市科学技术委员会启动应急机制,雪中送炭,一周内完成应急科研立项和经费下达,为企业开展疫苗研发提供了第一笔财政资助资金。

有了非典疫苗、甲型流感疫苗等临床研发的经验,尹卫东深知,对于新冠疫苗来讲,产业化与科研同等重要。为协助企业提前筹备生产保障,大兴区政府第一时间协调出7万平方米基地厂房,专门用于科兴中维新冠疫苗生产车间,并“特事特办”短时间内办理了各项开工手续。

回顾大兴基地建设历程,大兴区生物医药基地经理宋世明表示,疫情期间科兴找不到施工队,政府暂停自己项目建设,让出施工队;疫情期间办不了手续,政府直接上门办公,2天办结迁址和营业执照变更,25天完成前期工程施工手续审批,100天建成疫苗生产基地……

“这是北京科技创新要素的一次集体迸发。”北京科兴中维生物技术有限公司总经理高强说,北京举全市之力,各部门精准调度,全链条精心为疫苗研制“突击队”提供服务。

质量就是生命,疫苗尤其如此。2020年3月份,刚分装出第一批新冠疫苗,高强便主动接种第一针。当天,同批疫苗接种实验用恒河猴体内。4月份,研发费用吃紧,尹卫东拍着高强肩膀说,将公司账面现金全部投往研发。5月份,公司在海外多地开展Ⅲ期临床审批,面对国际临床试验的巨大风险,企业能承受吗?尹卫东向记者说:“完全能承受!”

“在国家面前,我们都是‘园丁’,如果我们‘倒下了’,会有更多人冲上去。”这就是北京疫苗研发工作者的群像,大是大非面前,责任永远先行于利益。

疫情袭来,北京市出台了加强新冠肺炎科技攻关的10条措施,组织动员优势力量开展协同攻关,分批部署应急项目,布局了模式动物、全病程信息与样本资源等一批关键技术平台,全力以赴为“阻击”疫情提供共性关键技术支撑。

各参与主体的齐心协力,让北京疫苗接种跑出“加速度”:1月1日起,北京首批新冠病毒疫苗开始接种。截至2021年7月29日,北京市累计报告接种新冠病毒疫苗3667.18万剂次,累计接种1890.97万人,其中1787.29万人完成全程接种。全市18岁及以上常住人口接种率为96.49%,全程接种率91.78%。

最难最紧迫的事就是我们要做的事

抗击疫情离不开各部门的鼎力相助,更离不开科技与科研工作的“硬核”支撑。在这场抗疫攻关战的另一条战线上,有这样一些科技企业、这样一群科学工作者依靠科技与智慧,从事临床救治探索、药物疫苗研发和产品开发等研究,争分夺秒、负重前行。

“人工智能节约出的时间,或许是生命的绿灯。”疫情期间患者人数剧增,影像科医生依靠传统方法肉眼读片不仅耗时,还很难保证病情筛查的准确性。人工智能医疗科技创新企业数坤科技紧贴临床需求,自主研发了一款能够以秒级完成精准定量分析的新冠肺炎AI+CT系统,辅助临床快速准确判断病情及疗效评估,有效节省了一线救援医生超负荷工作时间,也为患者抢夺了更宝贵的诊疗时间。

“打起十二分的精神,争分夺秒。”为有效遏制疫情扩散,对重点人群的新冠病毒核酸检测成为防控疫情的关键环节,检测试剂成为抗击疫情急需的应急物资之一。北京卓诚惠生生物科技股份有限公司在新冠病毒基因序列组公布后,仅用约一周时间便研发出了检测试剂盒,最终获批上市。该试剂盒仅需90分钟左右便可出结果,可用于疑似病例的诊断和高风险人群的筛查。

“发挥一技之长,站好疫情防控第一道岗。”体温筛查是防疫工作的第一道关口,为应对春节后的返程复工潮,北京格灵深瞳信息技术有限公司将测温和视频监控技术结合,仅用8天时间便研发出“双光源疫情检测设备”;北京旷视科技有限公司历经300多个小时攻坚开发出采用“人体识别+人像识别+红外/可见光双传感”技术方案的AI测温系统……“我们希望竭尽所能用技术改变这场原本只靠血肉之躯的人防之战。”北京旷视科技有限公司总裁付英波表示,智能测温系统实现了大人流非接触式精准测温,辅助工作人员快速定位体温异常者,筑牢了北京抗疫的安全防线。

5月上旬,世界卫生组织宣布,国药集团中国生物北京生物制品研究所研发的新冠疫苗正式通过紧急使用认证,纳入全球“紧急使用清单”。这是世卫组织批准的首个中国新冠疫苗紧急使用认证,也是第一个获得世卫组织批准的非西方国家的新冠疫苗,堪称“国货之光”。

“国货之光”的背后,有这样一支“六人小队”,专门从事北京生物制品研究所的疫苗研发。他们昼夜不停,大年初一拿出灭活疫苗研制方案,大年初二做课题汇报,随后前往实验室做研发,一待就是两个月。“一件事、一群人、一直干”是这支队伍的最佳写照,回顾疫苗研发的全过程,中国生物北京生物制品研究所所长、“小队”队长王辉这样说。

为保证疫苗研制的安全性,“六人小队”需在负压环境程度更强的P3实验室里做研发。负压环境下的高强度工作对身体的损耗很大,“从实验室出来就像脚踩一团棉花,因为缺氧脑子反应也慢了。”中国生物北京生物制品研究所疫苗六室副主任梁宏阳说。穿脱防护服要花不少时间,大家就尽量少吃少喝;为了不耽误实验进度,犯了痛风就吃大量止疼药……回想起当时的场景,平时总是笑眯眯的梁宏阳也好几次哽咽。

“我们是国民健康的守护者,我们在用自己的努力筑就一道道预防疾病的安全防线。”一场疫情攻坚战让梁宏阳对自己的职业有了新的体会。

“最难的事、最紧迫的事就是我们要做的事。”科学工作者的责任与担当是抗疫精神最好的诠释。在疫情至暗中,他们坚毅又明亮。

新型举国体制为科技战“疫”加足马力

科技战疫不是一个“线段工程”,它的经验、启示将成为方方面面的宝贵财富。抗疫需要科技的力量赋能,而科技背后体现的恰恰是制度,打破传统思维,活用科技,要从科技要支持,通过科技促进改革,探索建立支持科技创新的新型举国体制。

打科技抗疫攻坚战,不仅要吹响“冲锋号”,还要把急需的攻关项目张出榜,“揭榜挂帅”,调动优质资源组成科研攻关“特种部队”,为抗疫加足创新马力。

在近两年北京市举办的前沿科技创新大赛中,科技抗疫“赛道”成为亮点,包括病毒检测、生物医药、医疗器械等细分领域,定向服务疫情防控,调动了全社会科研力量的积极参与。

能够有效降低漏检率的新型冠状病毒精准核酸检测平台、以人工智能技术为依托的远程会诊和医疗机器人、对新型冠状病毒疑似病例快速分类与鉴别诊断的生物传感技术……英雄不论出处,最具活力的“民间队”创新主体也加入了抗疫“整体战”,进一步推动了科技抗疫关键核心技术的进步和储备,以及新冠肺炎疫情防护所面临技术问题的解决。

据统计,2020年北京市已立项支持10批42项抗疫攻关项目,并加快推进创新产品投入一线应用。

强化成果转化和基础科研同等重要,扁担两头“责任重”。北京通过政产学研协同机制,积极推动北京大学谢晓亮团队研究的中和抗体药物后期转化落地:在中关村生命科学园成立北京丹序生物制药有限公司,负责药物的研发和生产,与百济神州公司共同推进药物的国际临床研究及规模化生产。

诊断试剂的研发,特别是产品研发后期“注册检验、临床试验与注册申报”三个环节,需要大量的精力和时间投入。为此,北京成立诊断试剂专班,迅速摸清研发掣肘环节,组织“新冠肺炎诊断试剂科技攻关技术平台”,将各主体串联,提高各方联动性和主动性,助推卓诚惠生的诊断试剂产品获批上市,有效缩短了从研发到上市的周期。

动物模型是认识疾病的第一关,也是攻克疾病的试金石。没有这个工具,疫情的科技攻关成果就只能埋没于实验室,无法应用于临床。中国医学科学院医学实验动物研究所的科学家团队扛起这份重担,在高等级生物安全实验室里连续工作240余天,与科研仪器、病毒样本为伴,成功研制出世界第一个新冠病毒动物模型。动物模型的应用,揭示了病毒入侵受体、肺炎病理学以及免疫保护的规律,为药物和疫苗的研制提供了有力的科学依据。

“这是对大家心理、意志、体力以及专业技能极大的考验,”中国医学科学院医学实验动物研究所副所长刘江宁说,动物模型早成功一天,疫苗和药物就早成功一天。

一场疫情就是一本教科书。许强认为,在疫情防控过程中,北京有许多经验值得总结,也有一些深层次问题需要思考。比如,发挥大数据、基因测序、人工智能等新型科技作用;形成整体有效的科研攻关组织体系,让各主体在自己的位置上各司其职,不打乱仗;强化基础科研实力;完善新型举国体制等。

“新型举国体制不应该是应急性的,疫情一过就放弃了,而是需要持续推进,不断完善。”许强表示,要凝聚北京国际科技创新中心合力,进一步深化产政学研,集中协调配置资源。

针对复杂多变的疫情形势,接下来,北京将持续发挥科技的重要作用,培育布局重组蛋白疫苗、mRNA疫苗、减毒流感病毒载体疫苗等多种技术路线疫苗研究,建立应对新冠病毒变异的快速分析评价技术体系,为应对新发突发传染病提供更多技术储备。

大战“硝烟”仍在,北京仍在展现作为首都的城市精神与城市担当,披荆斩棘,一往无前。

【科技战“疫”背后的首善之力】“最终 #战胜疫情# ,关键要靠科技。”面对疫情防控这场人民战争、总体战、阻击战,形势越严峻越要坚持向科学要答案、要方法

北京作为国际科技创新中心,资源所在就是责任所在。战疫之中,北京市发挥“政产学研”紧密联动机制,全力推动科研攻关,坚持以科学精神显必胜之决心

这一年多以来,科研人员广泛“揭榜挂帅”。检测试剂研发、诊断试剂科技攻关平台、全病程信息与样本资源平台、病毒载体平台等迅速启动,10个诊断试剂和设备获批上市,数量居全国第一,覆盖核酸、抗体、抗原等技术方法

北京市疫苗和中和抗体从技术创新到研制速度均处于国际第一梯队,两项灭活疫苗在全球90多个国家和地区获批上市或紧急使用,国内第一款附条件上市疫苗和紧急使用疫苗全部来自北京;全国获批临床的9个团队中和抗体项目,其中6个研发来自北京……

这一系列成绩是首都科研工作者的时代担当,也是北京作为全国科创中心的重大使命

来源:9月15日《新华每日电讯》

作者:新华每日电讯记者涂铭、盖博铭、林苗苗、陈旭

首都科技创新要素的一次集体迸发

今年4月,科兴中维第三条原液生产线在北京大兴建成并正式投产,让疫苗年产能提升到20亿剂。20亿剂,意味着10亿人将获得保护。从0剂到100万剂,再到1亿剂、3亿剂、10剂、20亿剂……在与新冠病毒鏖战中,这样的速度和质量是如何实现的?

时间回到一年前,2020年5月6日,中国医学科学院医学实验动物研究所、浙江疾控、科兴控股、中科院生物物理所等联合在《科学》杂志发表新冠疫苗动物实验研究结果并在杂志官网公布,分析来自中国、意大利、瑞士、英国、西班牙五个国家的11个毒株在灵长类动物中的免疫效果,一时间震惊中外。

“猪都不好运进城的时期,11个毒株怎么‘运进城’?”科兴控股董事长尹卫东半开玩笑地说,疫情初期社会运行按下“暂停键”,企业研发也遇到了难题。但令他欣慰的是,政府得知企业难处后,第一时间协调联防联控小组,从浙江杭州到北京,毒株运输一路“绿灯”。

“在科研成绩面前,各参与主体不会互相吃醋,而是齐心吃饺子。”作为北京市联防联控小组科技组组长,许强见证了疫苗研发全过程。

2020年1月,中国疾病预防控制中心第一时间确定新冠病毒基因序列并向全球发布。而后,在京各科研力量快速行动,军事医学研究院、中科院微生物所、北京生物、科兴中维……所有科研人员舍小家为大家,不计成本、日夜鏖战。

“在这场战役里,一个科学家能够攻关一个点,千万个科学家就能攻关千万个点。”许强说。

在北京科兴中维生物技术有限公司,一场代号为“克冠行动”的疫苗研发计划快速启动,并联推进以灭活疫苗技术路线为主的疫苗研制工作。

疫苗研发经费投入大、研发周期长,在科兴中维疫苗研制最艰难的起步阶段,北京市科学技术委员会启动应急机制,雪中送炭,一周内完成应急科研立项和经费下达,为企业开展疫苗研发提供了第一笔财政资助资金。

有了非典疫苗、甲型流感疫苗等临床研发的经验,尹卫东深知,对于新冠疫苗来讲,产业化与科研同等重要。为协助企业提前筹备生产保障,大兴区政府第一时间协调出7万平方米基地厂房,专门用于科兴中维新冠疫苗生产车间,并“特事特办”短时间内办理了各项开工手续。

回顾大兴基地建设历程,大兴区生物医药基地经理宋世明表示,疫情期间科兴找不到施工队,政府暂停自己项目建设,让出施工队;疫情期间办不了手续,政府直接上门办公,2天办结迁址和营业执照变更,25天完成前期工程施工手续审批,100天建成疫苗生产基地……

“这是北京科技创新要素的一次集体迸发。”北京科兴中维生物技术有限公司总经理高强说,北京举全市之力,各部门精准调度,全链条精心为疫苗研制“突击队”提供服务。

质量就是生命,疫苗尤其如此。2020年3月份,刚分装出第一批新冠疫苗,高强便主动接种第一针。当天,同批疫苗接种实验用恒河猴体内。4月份,研发费用吃紧,尹卫东拍着高强肩膀说,将公司账面现金全部投往研发。5月份,公司在海外多地开展Ⅲ期临床审批,面对国际临床试验的巨大风险,企业能承受吗?尹卫东向记者说:“完全能承受!”

“在国家面前,我们都是‘园丁’,如果我们‘倒下了’,会有更多人冲上去。”这就是北京疫苗研发工作者的群像,大是大非面前,责任永远先行于利益。

疫情袭来,北京市出台了加强新冠肺炎科技攻关的10条措施,组织动员优势力量开展协同攻关,分批部署应急项目,布局了模式动物、全病程信息与样本资源等一批关键技术平台,全力以赴为“阻击”疫情提供共性关键技术支撑。

各参与主体的齐心协力,让北京疫苗接种跑出“加速度”:1月1日起,北京首批新冠病毒疫苗开始接种。截至2021年7月29日,北京市累计报告接种新冠病毒疫苗3667.18万剂次,累计接种1890.97万人,其中1787.29万人完成全程接种。全市18岁及以上常住人口接种率为96.49%,全程接种率91.78%。

最难最紧迫的事就是我们要做的事

抗击疫情离不开各部门的鼎力相助,更离不开科技与科研工作的“硬核”支撑。在这场抗疫攻关战的另一条战线上,有这样一些科技企业、这样一群科学工作者依靠科技与智慧,从事临床救治探索、药物疫苗研发和产品开发等研究,争分夺秒、负重前行。

“人工智能节约出的时间,或许是生命的绿灯。”疫情期间患者人数剧增,影像科医生依靠传统方法肉眼读片不仅耗时,还很难保证病情筛查的准确性。人工智能医疗科技创新企业数坤科技紧贴临床需求,自主研发了一款能够以秒级完成精准定量分析的新冠肺炎AI+CT系统,辅助临床快速准确判断病情及疗效评估,有效节省了一线救援医生超负荷工作时间,也为患者抢夺了更宝贵的诊疗时间。

“打起十二分的精神,争分夺秒。”为有效遏制疫情扩散,对重点人群的新冠病毒核酸检测成为防控疫情的关键环节,检测试剂成为抗击疫情急需的应急物资之一。北京卓诚惠生生物科技股份有限公司在新冠病毒基因序列组公布后,仅用约一周时间便研发出了检测试剂盒,最终获批上市。该试剂盒仅需90分钟左右便可出结果,可用于疑似病例的诊断和高风险人群的筛查。

“发挥一技之长,站好疫情防控第一道岗。”体温筛查是防疫工作的第一道关口,为应对春节后的返程复工潮,北京格灵深瞳信息技术有限公司将测温和视频监控技术结合,仅用8天时间便研发出“双光源疫情检测设备”;北京旷视科技有限公司历经300多个小时攻坚开发出采用“人体识别+人像识别+红外/可见光双传感”技术方案的AI测温系统……“我们希望竭尽所能用技术改变这场原本只靠血肉之躯的人防之战。”北京旷视科技有限公司总裁付英波表示,智能测温系统实现了大人流非接触式精准测温,辅助工作人员快速定位体温异常者,筑牢了北京抗疫的安全防线。

5月上旬,世界卫生组织宣布,国药集团中国生物北京生物制品研究所研发的新冠疫苗正式通过紧急使用认证,纳入全球“紧急使用清单”。这是世卫组织批准的首个中国新冠疫苗紧急使用认证,也是第一个获得世卫组织批准的非西方国家的新冠疫苗,堪称“国货之光”。

“国货之光”的背后,有这样一支“六人小队”,专门从事北京生物制品研究所的疫苗研发。他们昼夜不停,大年初一拿出灭活疫苗研制方案,大年初二做课题汇报,随后前往实验室做研发,一待就是两个月。“一件事、一群人、一直干”是这支队伍的最佳写照,回顾疫苗研发的全过程,中国生物北京生物制品研究所所长、“小队”队长王辉这样说。

为保证疫苗研制的安全性,“六人小队”需在负压环境程度更强的P3实验室里做研发。负压环境下的高强度工作对身体的损耗很大,“从实验室出来就像脚踩一团棉花,因为缺氧脑子反应也慢了。”中国生物北京生物制品研究所疫苗六室副主任梁宏阳说。穿脱防护服要花不少时间,大家就尽量少吃少喝;为了不耽误实验进度,犯了痛风就吃大量止疼药……回想起当时的场景,平时总是笑眯眯的梁宏阳也好几次哽咽。

“我们是国民健康的守护者,我们在用自己的努力筑就一道道预防疾病的安全防线。”一场疫情攻坚战让梁宏阳对自己的职业有了新的体会。

“最难的事、最紧迫的事就是我们要做的事。”科学工作者的责任与担当是抗疫精神最好的诠释。在疫情至暗中,他们坚毅又明亮。

新型举国体制为科技战“疫”加足马力

科技战疫不是一个“线段工程”,它的经验、启示将成为方方面面的宝贵财富。抗疫需要科技的力量赋能,而科技背后体现的恰恰是制度,打破传统思维,活用科技,要从科技要支持,通过科技促进改革,探索建立支持科技创新的新型举国体制。

打科技抗疫攻坚战,不仅要吹响“冲锋号”,还要把急需的攻关项目张出榜,“揭榜挂帅”,调动优质资源组成科研攻关“特种部队”,为抗疫加足创新马力。

在近两年北京市举办的前沿科技创新大赛中,科技抗疫“赛道”成为亮点,包括病毒检测、生物医药、医疗器械等细分领域,定向服务疫情防控,调动了全社会科研力量的积极参与。

能够有效降低漏检率的新型冠状病毒精准核酸检测平台、以人工智能技术为依托的远程会诊和医疗机器人、对新型冠状病毒疑似病例快速分类与鉴别诊断的生物传感技术……英雄不论出处,最具活力的“民间队”创新主体也加入了抗疫“整体战”,进一步推动了科技抗疫关键核心技术的进步和储备,以及新冠肺炎疫情防护所面临技术问题的解决。

据统计,2020年北京市已立项支持10批42项抗疫攻关项目,并加快推进创新产品投入一线应用。

强化成果转化和基础科研同等重要,扁担两头“责任重”。北京通过政产学研协同机制,积极推动北京大学谢晓亮团队研究的中和抗体药物后期转化落地:在中关村生命科学园成立北京丹序生物制药有限公司,负责药物的研发和生产,与百济神州公司共同推进药物的国际临床研究及规模化生产。

诊断试剂的研发,特别是产品研发后期“注册检验、临床试验与注册申报”三个环节,需要大量的精力和时间投入。为此,北京成立诊断试剂专班,迅速摸清研发掣肘环节,组织“新冠肺炎诊断试剂科技攻关技术平台”,将各主体串联,提高各方联动性和主动性,助推卓诚惠生的诊断试剂产品获批上市,有效缩短了从研发到上市的周期。

动物模型是认识疾病的第一关,也是攻克疾病的试金石。没有这个工具,疫情的科技攻关成果就只能埋没于实验室,无法应用于临床。中国医学科学院医学实验动物研究所的科学家团队扛起这份重担,在高等级生物安全实验室里连续工作240余天,与科研仪器、病毒样本为伴,成功研制出世界第一个新冠病毒动物模型。动物模型的应用,揭示了病毒入侵受体、肺炎病理学以及免疫保护的规律,为药物和疫苗的研制提供了有力的科学依据。

“这是对大家心理、意志、体力以及专业技能极大的考验,”中国医学科学院医学实验动物研究所副所长刘江宁说,动物模型早成功一天,疫苗和药物就早成功一天。

一场疫情就是一本教科书。许强认为,在疫情防控过程中,北京有许多经验值得总结,也有一些深层次问题需要思考。比如,发挥大数据、基因测序、人工智能等新型科技作用;形成整体有效的科研攻关组织体系,让各主体在自己的位置上各司其职,不打乱仗;强化基础科研实力;完善新型举国体制等。

“新型举国体制不应该是应急性的,疫情一过就放弃了,而是需要持续推进,不断完善。”许强表示,要凝聚北京国际科技创新中心合力,进一步深化产政学研,集中协调配置资源。

针对复杂多变的疫情形势,接下来,北京将持续发挥科技的重要作用,培育布局重组蛋白疫苗、mRNA疫苗、减毒流感病毒载体疫苗等多种技术路线疫苗研究,建立应对新冠病毒变异的快速分析评价技术体系,为应对新发突发传染病提供更多技术储备。

大战“硝烟”仍在,北京仍在展现作为首都的城市精神与城市担当,披荆斩棘,一往无前。(新华网)

【科普园地:科技创新为冬奥健儿赋能助力】
竞赛场上,0.01秒或者0.01米的优势,就能决定冠军的归属。身处金字塔尖的运动员,若想取得傲人的成绩,自身的努力固然非常重要,科技创新力量的支持也不容忽视。在科技加持下,运动员不仅能提高其备战训练水平,更能在赛场上获得事半功倍的效果。
从比赛装备到科学训练、技能优化,再到气象、医疗等全方位保障……如今,一项项“黑科技”正在或即将运用于我国冬季运动项目的训练、比赛中,助力运动员在冰雪赛场上更快、更强。

  人工智能辅助系统给教练装上“第三只眼”
解决冬季训练受环境时间限制难点
调整呼吸,飞速下滑,加速、起跳,在落差100多米山地自由飞翔,然后平稳落地……对于跳台滑雪运动员来讲,这一系列动作已然刻印于心。
滑行速度、起跳的时机与方向、手臂摆动的角度、自身的状态等,都是影响其成绩的重要因素。这就要求运动员具备精准的身体姿态控制能力。
由于各个动作的瞬时性,在传统训练过程中,为了让运动员每一个环节、每一个动作都达到“最优”,教练员的做法通常是用视频记录,然后回放分析。然而,受观测距离、角度等方面影响,这一做法也有一定局限性。“运动员在画面中很小,很难发现诸如手臂摆动角度、膝踝距离差等方面的细微差别,而这些恰恰对于成绩影响很大。”据有关研究人员介绍。
如今,在科技加持下,这一问题有了解决方案。
刘宇是上海体育学院科学研究院院长,也是国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”项目负责人。他带领项目团队开发适合雪上运动员运动效率和运动能力提升的神经—生物力学增强技术与干预模式,利用人工智能辅助系统捕捉运动员三维动作,实时采集起跳角度、速度、姿态控制、距离等数据,为提升运动员训练效果和参赛竞技表现能力提供科技保障服务。
“有了最新突破!”8月18日,在接受记者采访时,刘宇十分激动。他告诉记者,他的团队即将奔赴河北涞源国家跳台滑雪训练科研基地交付新的研究成果。
记者了解到,此前,该项目团队通过在跳台滑雪出发台架设多台高速摄像机,对助滑、起跳动作进行三维动作捕捉和技术分析,然后基于人工智能图像识别技术实时反馈出起跳台时的三维动作信息,包括起跳开始蹬伸距离、起跳时下肢三个关节的角度、身体姿态、飞行初期的攻角、雪板的仰角等关键生物力学指标,帮助教练员和运动员掌握分析每一个时刻的技术动作细节。
如今,这一辅助系统有了“升级版”。根据使用方建议,项目团队将在滑道侧面的多个关键点位,如距离出发台20米、40米、60米、80米、100米、落地区等架设实时高速视频摄制系统,并基于单目相机的人工智能算法,实现对运动员上述关键位置的三维动作捕捉分析,同时通过自动控制的机器摇臂实现对运动员全过程及关键点位动作的记录,并快速生成有关数据。有关视频和生物力学数据可实时反馈给教练员和运动员,便于后续战术动作分析等工作的进行。
与此同时,项目团队还利用可穿戴传感器技术,对运动员全程速度、加速度及其雪板进行空间位置精确跟踪、测定,优化其动作控制。
这是过去用传统的录像方法很难快速获取的信息。“跳台滑雪选手的助滑速度、起跳角度、身体三维姿态等,过去只能依靠教练的经验感觉和简单视频分析,现在能提供精准量化的快速反馈、技术诊断,提出改进方案。”刘宇说,这等于给了教练员“第三只眼睛”。而使用方也表示,这位数字“教练”提供的数据对于诊断运动员各环节动作的短板、加快提高成绩很有帮助。
不仅是跳台滑雪,“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”项目的关键技术成果目前已在多支冬季项目国家队进行转化与应用研究,为运动员科学训练、竞技表现能力的提升寻求关键突破。
“在‘科技冬奥’重点专项中,科学训练与比赛关键技术是一个重要领域。”科技部社会发展科技司二级巡视员王小龙告诉记者,围绕运动员科学选材、运动员技能优化、体能训练和训练监控、科学化训练基地建设等方面,已部署19个项目,目的就是要研发科学化训练方法和装备、建立智慧化比赛训练场地、提高训练效率和质量、提升运动员比赛水平。
目前,一批研究成果已转化应用:高水平运动员动作优化分析系统提升自由式滑雪空中技巧等项目高难度动作表现,动作成功率提升约15%;国内首套人体高速弹射装置,已经成为速度滑冰国家队开展弯道技术专项训练的重要辅助手段,解决了冬季项目训练受环境时间限制的难点。
自主研发的最佳姿态速滑服比海外采购的比赛服减阻超11%
东京奥运会上,81公斤级举重冠军吕小军脚下暗藏高科技的金色战靴,受到广泛关注。
事实上,运动装备是影响运动员成绩的一个重要因素,这在冬奥会中体现更为明显。近年来,在竞技场上,运动装备的科技含量越来越高。
“竞速类比赛中,0.01秒就可以决定一块金牌的归属,这0.01秒的差距也许就来自服装和装备。”北京服装学院主攻功能服装研究的刘莉教授说。同时,她也是国家冬季运动服装装备研发中心的主任,“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目的负责人。
该项目由北京服装学院团队牵头,6所高校、4个企业联合攻关,实现竞速类项目服装、防护材料及装备、耐低温保障材料和技巧类项目服装四类产品创新。
8月19日,记者联系到刘莉时,她和团队成员正在中国速滑队训练基地,准备给运动员试穿“战袍”样衣。
据介绍,速度滑冰等竞速类比赛追求“快”,所以服装要考虑风的阻力。“我们通过科学化的服装结构和面料设计,实现跨尺度协同减阻,有效降低阻力,帮助运动员提升赛场表现。”刘莉告诉记者,“快”正是他们解决的关键技术问题之一。
参考中国运动员体型特征、训练及比赛环境等,该项目组通过流体动力学仿真技术构建三维空气动力模型,在全球范围内筛选并自主研发减阻面料,设计减阻结构,进行风洞综合验证,为运动员进行定制研发。他们根据不同项目的运动姿态、速度特点,制备高性能减阻面料,并在全球范围内搜集和测试150多种面料的基础性能,应用于服装减阻设计中。
通过实验,项目团队发现:并不是越光滑的表面风阻越小。“恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料,产生的阻力是小的。”刘莉告诉记者,在身体不同部位,凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。同时,根据滑行姿态设计的“站不起来”的板型,不仅帮助运动员保持姿势,也有效降低了阻力系数。
从项目阶段性研发成果来看,与现役冬季项目比赛服相比,他们自主研发的多款比赛服具有更好的空气动力性能。经风洞测试验证,最佳姿态速滑服比海外采购的减阻超11%;新款短道速滑服最大减阻率超过10%;根据高山滑雪项目各小项速度差异较大的特点,细化有关比赛服设计,其最大减阻率超过9%。
在追求“快”的同时,“护”“暖”“美”也是科研人员攻关的核心技术问题。
冬季运动项目危险性极高,运动员损伤风险较大,比如冲撞、刺割等损伤。因此,无论是在训练还是比赛过程中,都需要为选手提供很好的保护。
最新研发的训练和比赛装备中暗藏了不少高科技。如高山滑雪训练防护服中,采用了新型柱状阵列式抗冲击结构和新型吸能缓震材料,可以有效防护高山滑雪运动员穿越旗门时造成的抽打伤害。短道速滑比赛服则整体使用高弹防切割面料,全面保护运动员的身体,同时考虑肌肉压缩、服装减阻等功能。在保持弹性的基础上,防切割性能提高了20%—30%。
“暖”也是冬季项目服装的普遍需求。要让所有冬季项目的训练和比赛服装都能暖和,科研人员想出了“两条路”:一是提升纤维保暖率;二是使用主动加热技术,把电能量转化成热量。被称为“堡垒”的综合保暖系统应运而生,集防风、防水、透气、耐磨多功能高效保暖于一体。
综合保暖系统包含主动电加热护脸、马甲、外套、手套、袜子、坐垫等装备,通过智能主动加热技术,保障穿着人员在零下30℃环境下可持续作业8小时以上。
不仅如此,运动服装的科研人员还研发出一系列高科技装备,助运动员一臂之力。如通过双滑轮腹内压快速增压技术和石墨烯传导热快速加热技术,可快速增强腰椎稳定性、促进核心稳定肌功能恢复的特制腰带;通过双面立体点胶和结构化设计的专用运动袜,增强技巧类项目运动稳定性;为运动员量身打造的膝关节运动护具等。
可以想见,在即将到来的北京冬奥会上,中国军团的运动装备将是“黑科技”满满。

首次实现复杂地形下“百米级、分钟级”气象预报
“科技+医疗”全程保驾护航
与夏季奥运会项目多在体育场馆内举行不同,冬奥会项目多在室外山地举行。除了运动装备、运动员自身水平外,温度、湿度、风力、风向及雪质等自然条件的差异,将会直接影响赛程安排以及运动员的比赛成绩、比赛安全。
据有关专家介绍,北京2022年冬奥会是近20年来唯一一次在大陆性冬季风主导气候条件下举办的冬奥会。大风、低温、低能见度、降雪等将是冬奥会和冬残奥会面临的主要天气风险,复杂相态降水、沙尘天气等也可能出现,加之项目不同、场地不同,对气象条件的要求也不同,气象保障可谓是面临挑战重重。
“科技冬奥”重点专项管理机构、中国21世纪议程管理中心副主任柯兵告诉记者,围绕气象条件预测保障,“科技冬奥”重点专项作了相应部署。我国自主研发的高精度天气预报“睿图—睿思”系统由此诞生,首次实现了复杂地形下“百米级、分钟级”预报。
“也就是说,能够实现复杂地形下100米分辨率、逐10分钟快速更新的冬奥关键气象要素预报。”据有关气象专家介绍,气象部门在北京城区、延庆和河北崇礼铺设冬奥气象综合监测网络,布设了441套各类探测设施,大幅提升了复杂地形和下垫面条件下温度、湿度、风场等要素预报的准确率,有助于为提前24小时的精细气象决策提供支持。
这套高精度天气预报系统在今年2月、4月的“相约北京”测试活动期间接受了检验。根据气象服务团队提供的天气预报,14项赛事的官方训练或比赛进行了赛程调整。
不仅如此,张家口赛区还用上了激光测风雷达。据介绍,雪上赛道地理环境复杂、风场复杂多变,运动员在高速下滑的过程中,极易受到赛道突变的纵风及横风影响。因此,对赛道纵风及横风的实时监测与危险预警,可为赛事管理人员、运动员及教练员提供辅助决策依据,对冬奥会滑雪比赛的顺利进行、运动员的正常发挥等具有重要意义。
与此同时,在世界顶级运动员激烈比拼背后,还有“科技+医疗”的全程保驾护航。
冬奥运动项目大多难度大、危险性高,比如高山滑雪滑降比赛,运动员从高山上往下滑,时速要在10秒内从静止增加到130公里,钢架雪车的最高时速能达到135公里。在这种情况下比赛,运动员稍有不慎就可能发生意外。国际奥委会一项数据显示,冬奥雪上项目运动员的受伤概率基本上在10%—14%。
一旦发生意外,如何让运动员可以在第一时间得到快速有效的救治甚至返场,是冬奥会服务保障中的重要一环。
“从云顶滑雪场到崇礼院区,直升机转运只需4分钟;从雪车雪橇赛场到延庆创伤中心,智能救护车由原来的30分钟缩短至15分钟,直升机转运也只需4分钟……这些从赛场到保障医院的急救转运能力是对赛事医疗救护水平的切实需求。”“科技冬奥”重点专项“冬奥会运动创伤防治和临床诊疗安全保障技术体系的建立与应用研究”项目负责人、北京大学第三医院教授崔国庆表示,特别是转院流程的简化与优化,使崇礼院区及延庆院区与北医三院做到创伤中心联动、信息共享,运动员绿色通道得以建立。
该项目还设置“冬季运动损伤数据库、AI影像辅助诊断技术及远程会诊中心的建设与应用”课题,就是希望实现标准数据的收集、分析与整合,建立完善的智能影像辅助诊断技术,实现诊疗全流程智能化辅助判断。
目前,项目已实现人工智能影像识别算法在膝关节大病种的识别率达85%以上,初步搭建包含协和医院、北医三院、吉大一院等11家医院在内的医联体网络,共建远程会诊中心。
这些“黑科技”“生”于冬奥,却不止于冬奥。未来,这些都将变成宝贵的“奥运遗产”,应用到更多场景,惠及更多人。


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