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發(fā)表期刊論文:
[1]血乳酸生物傳感器在新冠肺炎診療中的應(yīng)用探討.山東科學(xué),2020,33(03):1-6
[2]酶工程(固定化酶生物傳感器)出版于北京:高等教育出版社,2020:196-200
[3]聚對(duì)氨基苯磺酸/氧化石墨烯修飾電極同時(shí)測(cè)定多巴胺和抗壞血酸.分析試驗(yàn)室,2018,37(09):1033-1036
[4]Determination of Reduced Nicotinamide Adenine Dinucleotide with a Protamine Multiwalled Carbon Nanotube Elect-rode. Analytical Letters,2016, 49(2): 258-268
[5]發(fā)酵法有機(jī)酸良好生產(chǎn)規(guī)范.中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB/T 32690-2016
[6]A Nicotinamide Adenine Dinucleotide Dispersed Multi-walled Carbon Nanotubes Electrode for Direct and Selective Electrochemical Detection of Uric Acid. Analytical Sciences,2015, 31(8): 799-803
[7]我國(guó)生物傳感器研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向.山東科學(xué),2015, 1:28-35
[8]Recent Progress of Commercially Available Biosensors in China and Their Applications in Fermentation Processes. Journal of Northeast Agricultural University,2014, 21:73-85
[9]劉慶艾,馬恒,馬耀宏,楊俊慧,史建國(guó).H2O2玉米浸泡工藝及其浸泡液中菌群結(jié)構(gòu)的變化[J].食品研究與開發(fā),2020,41(14):110-116.
[10]杜祎,張金玲,朱思榮,張利群,趙曉華,史建國(guó),畢春元.復(fù)合酶膜生物傳感器差分法檢測(cè)牛乳中乳糖的含量[J].山東科學(xué),2019,32(06):43-48.
[11]楊俊慧,馬恒,馬耀宏,趙玉斌,孫慧囡,史建國(guó).淀粉制糖過(guò)程中關(guān)鍵生化參數(shù)的快速測(cè)定[J].山東科學(xué),2019,32(05):104-109.
[12]畢春元,杜祎,張金玲,高廣恒,史建國(guó).生物傳感器法檢測(cè)葡萄汁中葡萄糖含量[J].中國(guó)釀造,2018,37(10):167-170.
[13]楊俊慧,馬恒,滿德恩,郭脈海,劉慶艾,馬耀宏,史建國(guó).乳酸菌發(fā)酵過(guò)程參數(shù)的研究[J].山東科學(xué),2018,31(05):38-42.
[14]楊俊慧,公維麗,楊艷,孟慶軍,史建國(guó).植酸酶工程菌產(chǎn)酶條件優(yōu)化研究[J].山東科學(xué),2018,31(04):79-84.
[15]馬恒,劉慶艾,馬耀宏,楊俊慧,楊偉超,史建國(guó).嗜熱乳酸菌與酸性蛋白酶協(xié)同提取玉米淀粉[J].食品工業(yè),2018,39(07):62-66.
[16]李秋順,蔡雷,馬耀宏,楊俊慧,楊艷,孟慶軍,史建國(guó).長(zhǎng)周期光柵生物傳感器研究進(jìn)展[J].中國(guó)光學(xué),2018,11(03):475-502.
[17]劉慶艾,馬恒,馬耀宏,楊俊慧,孟慶軍,楊艷,史建國(guó).生物傳感器在玉米酶法浸泡工藝中的應(yīng)用[J].山東科學(xué),2018,31(01):55-59.
[18]張金玲,杜祎,高廣恒,趙曉華,張利群,朱思榮,史建國(guó),畢春元.酶電極法測(cè)定玉米中黃曲霉毒素B_1含量[J].山東科學(xué),2018,31(01):60-64.
[19]劉慶艾,馬恒,馬耀宏,楊俊慧,孟慶軍,楊艷,史建國(guó).乳酸與酸性蛋白酶協(xié)同浸泡在玉米浸泡工藝中的應(yīng)用[J].食品科技,2018,43(01):258-261.
[20]李秋順,向棟,孟慶軍,楊俊慧,史建國(guó),董文飛.單端面透射模式長(zhǎng)周期光柵的設(shè)計(jì)和測(cè)試[J].中國(guó)光學(xué),2017,10(06):783-789.
[21]李秋順,向棟,陳超,史建國(guó),紀(jì)曉彤,李新天,董文飛.單端面長(zhǎng)周期光柵透射模式測(cè)量技術(shù)[J].發(fā)光學(xué)報(bào),2017,38(08):1090-1096.
[22]畢春元,張金玲,杜祎,朱思榮,高廣恒,史建國(guó).花生中黃曲霉毒素B_1提取方法的優(yōu)化[J].食品工業(yè),2017,38(01):43-46.
[23]Chen Yan, Li Yi-Wei, Ma Yao-Hong, Yang Jun-Hui, Meng Qing-Jun, Shi Jian –Guo*. Determination of Reduced Nicotinamide Adenine Dinucleotide with a Protamine Multiwalled Carbon Nanotube Electrode. Analytical Letters, 2016, 49(2): 258-268.
[24]王丙蓮,馮東,梁曉輝,史建國(guó),劉仲匯.甘油及甲醇補(bǔ)料策略對(duì)畢赤酵母表達(dá)豬α-干擾素的影響[J].激光生物學(xué)報(bào),2016,25(06):553-558.
[25]鄭嵐,馬耀宏,馬恒,楊俊慧,孟慶軍,楊艷,史建國(guó).黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)葡萄糖酸鈉測(cè)定方法的研究[J].食品科技,2016,41(10):253-258.
[26]劉慶艾,馬耀宏,楊俊慧,孟慶軍,楊艷,馬恒,史建國(guó).嗜熱乳酸菌發(fā)酵液對(duì)玉米浸泡效果的影響[J].山東科學(xué),2016,29(05):98-102.
[27]王明皓,劉建龍,史建國(guó),李亮,王謙.小麥蛋白肽的酶解制備方法及研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā),2016,37(14):217-220.
[28]馮東,李秋順,王丙蓮,史建國(guó).甘油檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J].山東科學(xué),2016,29(02):57-63.
[29]Chen Yan, Li Yi-Wei, Ma Yao-Hong, Meng Qing-Jun, Yang-Yan, Shi Jian-Guo*. A Nicotinamide Adenine Dinucleotide Dispersed Multi-walled Carbon Nanotubes Electrode for Direct and Selective Electrochemical Detection of Uric Acid. Analytical Sciences, 2015, 31(8): 799-803.
[30]馮東,李秋順,劉鳳,李恒杰,李大海,史建國(guó).葡萄糖的測(cè)定方法與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].傳感器與微系統(tǒng),2015,34(12):5-8.
[31]史建國(guó),蔡雷.基于海洋動(dòng)物載體的傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].山東科學(xué),2015,28(05):41-48+2.
[32]馬耀宏,孟慶軍,楊艷,楊俊慧,鄭嵐,史建國(guó).生物傳感器對(duì)檸檬酸發(fā)酵過(guò)程中生化參數(shù)的快速測(cè)定[J].山東科學(xué),2015,28(05):49-53+79.
[33]李秋順,成榮,張旭霖,陳燕,史建國(guó),李明宇,于永江,董文飛.聚合物薄膜對(duì)表面等離子體共振光譜的調(diào)制[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2015,49(09):1796-1804.
[34]王佩佩,劉建龍,史建國(guó),李亮.小麥蛋白肽及其研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造,2015,34(09):1-4.
[35]張金玲,朱思榮,周萬(wàn)里,史建國(guó),趙曉華,畢春元.響應(yīng)面優(yōu)化生物素亞適量法生產(chǎn)谷氨酸工藝[J].中國(guó)調(diào)味品,2015,40(08):15-18+23.
[36]杜祎,朱思榮,周萬(wàn)里,史建國(guó),趙曉華,畢春元.在線檢測(cè)在谷氨酸發(fā)酵中的應(yīng)用[J].中國(guó)調(diào)味品,2015,40(08):116-118.
[37]孫士青,史建國(guó),馬耀宏,楊俊慧.胡黃連酚苷提取工藝研究[J].山東科學(xué),2015,28(03):6-10.
[38]劉慶艾,史建國(guó),馬耀宏,楊俊慧,孟慶軍,楊艷.發(fā)酵對(duì)粗糧營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、抗氧化性以及理化性質(zhì)的改良研究現(xiàn)狀[J].食品工業(yè)科技,2016,37(01):363-367.
[39]畢春元,張金玲,張利群,杜祎,史建國(guó).吡喃糖氧化酶電極對(duì)葡萄糖和木糖的響應(yīng)特征[J].山東科學(xué),2015,28(02):47-52.
[40]劉慶艾,楊俊慧,孟慶軍,楊艷,史建國(guó).米根霉和乳酸菌發(fā)酵對(duì)玉米粉性質(zhì)的影響[J].山東科學(xué),2015,28(02):58-62.
[41]高廣恒,畢春元,朱思榮,周萬(wàn)里,趙曉華,張利群,史建國(guó).基于沉金電極修飾醛氧化酶的甲醛氣體傳感器[J].山東科學(xué),2015,28(01):43-46.
[42]史建國(guó),蔡雷. 海洋動(dòng)物傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用探討 山東科學(xué)2015, 28(2):58-62
[43]Qiu-Shun Li, Xu-Lin Zhang, He Hao, Qing-Jun Meng, Jian-Guo Shi, Jun-Nan Wang, Wen-Fei Dong. Improved detecting sensitivity of long period fiber gratings by polyelectrolytemultilayers: The effect of film structures. Optics Communications, 2014, 331: 39-44.
[44]周萬(wàn)里,張金玲,朱思榮,史建國(guó),趙曉華,畢春元.基于生物參數(shù)在線檢測(cè)的谷氨酸發(fā)酵動(dòng)力學(xué)研究[J].食品與機(jī)械,2014,30(06):14-17.
[45]周萬(wàn)里,朱思榮,高廣恒,史建國(guó),畢春元.生物傳感器在海洋紅酵母發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].飼料工業(yè),2014,35(21):24-28.
[46]陳燕,李雪梅,李秋順,史建國(guó).基于氧化鋁納米通道的電化學(xué)生物傳感器研究[J].理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè)),2014,50(09):1092-1095.
[47]陳燕,馬耀宏,楊俊慧,史建國(guó).基于離子通量的電位型傳感器檢測(cè)魚精蛋白[J].分子科學(xué)學(xué)報(bào),2014,30(04):304-308.
[48]馬耀宏,孟慶軍,楊艷,楊俊慧,史建國(guó),張利群,鄭嵐,劉偉霞.一種基于水解過(guò)程的多糖快速鑒別方法[J].山東科學(xué),2014,27(04):12-16.
[49]孫士青,史建國(guó),馬耀宏,楊俊慧.大孔樹脂層析-酸性氧化鋁吸附法制備蛇床子素工藝研究[J].山東科學(xué),2014,27(04):38-41.
[50]楊洋,何皓,李秋順,史建國(guó),李明宇,董文飛.TiO_2納米線陣列干涉?zhèn)鞲衅鱗J].中國(guó)光學(xué),2014,7(03):421-427.
[51]李一葦,陳燕,馬耀宏,史建國(guó),王元秀,綦翠華,李秋順.基于碳納米管修飾電極的脫氫酶?jìng)鞲衅餮芯窟M(jìn)展[J].分析化學(xué),2014,42(05):759-765.
[52]Yong-Jiang Yu, Ying Zhou, Qiu-Shun Li, Yang Yan, Jian-Guo Shi, Ming-Yu Li, Guo-Yao Wei, Jun-Nan Wang, Wen-Fei Dong, Zhi-Mei Qi. In situ molecular self-assembly and sensitive label-free detection of streptavidin via a wavelength interrogated surface plasmon resonance sensor. Chemical Research in Chinese University, 2013, 29(6): 1219–1224.
[53]陳8燕,李雪梅,李秋順,史建國(guó).離子選擇性電極技術(shù)快速檢測(cè)透明質(zhì)酸鈉[J].分析試驗(yàn)室,2013,32(12):42-45.
[54]張?jiān)惠x,韓立文,鄭嵐,史建國(guó),楊俊慧,馬耀宏.玫瑰多糖的酶法提取及柱前衍生HPLC分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(20):5031-5033.
[55]劉金玉,史建國(guó),馬耀宏,孫士青,吳敏芝.酶電極法測(cè)定肌苷發(fā)酵液中肌苷含量[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志,2013,30(09):822-824.
[56]鄭暉,李秋順,馬耀宏,高廣恒,史建國(guó).微流控芯片上電色譜聚合物整體柱研究進(jìn)展[J].山東科學(xué),2013,26(01):16-21.
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[59]劉仲匯,史建國(guó),朱思榮,揚(yáng)艷,高廣恒,李雪梅.尾氣在線檢測(cè)分析在發(fā)酵中的應(yīng)用[J].發(fā)酵科技通訊,2012,41(04):32-35.
[60]孔維琴,陳志偉,高廣恒,周萬(wàn)里,朱思榮,史建國(guó),趙建飛.生鮮牛乳中過(guò)氧化氫的電極檢測(cè)[J].食品科學(xué),2012,33(18):177-180.
[61]張瑞銳,史建國(guó),丁露,李雪梅,渠鳳麗.多孔二氧化硅納米顆粒在藥物釋放領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展[J].化學(xué)傳感器,2012,32(03):11-20.
[62]楚杰,劉金偉,史建國(guó),劉可春,劉玉春,趙玉斌,王德友.活性炭吸附法制備高F值寡肽混合物的初步研究[J].食品科技,2012,37(06):134-137.
[63]李雪梅,史建國(guó),鄭暉,馬耀宏,李秋順.殼寡糖制備過(guò)程中還原糖的全自動(dòng)電化學(xué)測(cè)定[J].食品工業(yè)科技,2012,33(12):87-89+92.
[64]張?jiān)惠x,馬耀宏,史建國(guó),楊俊慧.纖維素酶法提取玫瑰花渣多糖工藝研究[J].山東科學(xué),2012,25(03):71-74.
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[66]高廣恒,周萬(wàn)里,朱思榮,畢春元,趙曉華,史建國(guó).基于DNS原理的還原糖測(cè)定儀[J].山東科學(xué),2012,25(03):95-97.
[67]李秋順,鄭暉,孟慶軍,王少杰,孫士青,史建國(guó).生物素的測(cè)定方法及應(yīng)用進(jìn)展[J].食品工業(yè),2012,33(05):103-107.
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[69]黃亞杰,王子輝,趙彥偉,楊艷,史建國(guó).重組大腸桿菌產(chǎn)谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶培養(yǎng)基及發(fā)酵條件優(yōu)化[J].中國(guó)釀造,2012,31(04):21-24.
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[73]孫士青,王少杰,李秋順,李雪梅,史建國(guó).考馬斯亮藍(lán)法快速測(cè)定乳品中蛋白質(zhì)含量[J].山東科學(xué),2011,24(06):53-55.
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[76]馮文紅,周生民,史建國(guó).輔料添加對(duì)啤酒質(zhì)量影響的分析[J].中國(guó)釀造,2011(11):155-157.
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[81]馮7文紅,孟慶軍,張利群,楊艷,史建國(guó).玉米浸泡液成分的快速檢測(cè)[J].山東科學(xué),2011,24(04):45-49.
[82]7畢春元,史建國(guó).山東省生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室[J].生物產(chǎn)業(yè)技術(shù),2011(04):80-82.
[83]李雪梅,史建國(guó),孫士青,朱思榮,周萬(wàn)里,趙玉斌.還原糖電化學(xué)檢測(cè)方法和裝置研究[J].化學(xué)分析計(jì)量,2011,20(03):75-78.
[84]史建國(guó),朱思榮,周萬(wàn)里,馬耀宏,畢春元.生物傳感器多指標(biāo)自動(dòng)分析系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].發(fā)酵科技通訊,2011,40(01):52-53.
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[86]Shi Jianguo, Zhu Sirong, Zhou Wanli, Ma Yaohong, Bi Chunyuan. Biosensor for Online Glucose Analysis
and Fed-Batch Control . The Eleventh China-Japan-Korea Joint Symposium on Enzyme Engineering(C), Chengdu,2010
[87]孫士青,史建國(guó),王少杰,李秋順,鄭暉.酶電極法測(cè)定肌苷片中肌苷[J].山東科學(xué),2010,23(05):1-4.
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[91]畢春元,周萬(wàn)里,趙曉華,朱思榮,史建國(guó),崔精誠(chéng),陳皓,郭長(zhǎng)苗,馮凱,栗兵,陳曉.金納米顆粒修飾的固定化葡萄糖氧化酶酶膜制備[J].山東科學(xué),2010,23(02):14-17.
[92]劉仲匯,盂秀梅,史建國(guó),朱思榮,楊艷,張綿松.尾氣在線檢測(cè)在海帶下腳料發(fā)酵中的應(yīng)用[J].發(fā)酵科技通訊,2010,39(01):18-20.
[93]李雪梅,史建國(guó),朱思榮,牛繼超,趙玉斌,劉長(zhǎng)勝.淀粉糖生產(chǎn)過(guò)程中還原糖的半自動(dòng)電化學(xué)檢測(cè)[J].食品工業(yè)科技,2009,30(12):388-390.
[94]劉仲匯,孟秀梅,朱思榮,楊艷,史建國(guó),張綿松.尾氣在線檢測(cè)在海帶下腳料發(fā)酵中的應(yīng)用嘗試[J].糧食與食品工業(yè),2009,16(06):53-54+57.
[95]史建國(guó),馬耀宏,孟慶軍,楊俊慧,王少杰.氨基酸、有機(jī)酸發(fā)酵過(guò)程中的生物傳感器[J].發(fā)酵科技通訊,2009,38(04):47-49.
[96]王丙蓮,史建國(guó),李雪梅,楊艷,孟慶軍.鋅污染對(duì)藻細(xì)胞膜電位和膜電阻的影響[J].環(huán)境污染與防治,2009,31(09):30-33+39.
[97]鄭暉,張利群,孟慶軍,史建國(guó).使用基于Canny理論的算法自動(dòng)識(shí)別及篩選菌落[J].山東科學(xué),2009,22(04):37-41.
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科學(xué)中國(guó)人報(bào)道:
史建國(guó):生物傳感器的“中國(guó)夢(mèng)”
——記山東省科學(xué)院生物研究所所長(zhǎng)、山東省生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任史建國(guó)
在史建國(guó)的設(shè)想中,由國(guó)內(nèi)頂尖科研力量和行業(yè)巨頭共同成立的創(chuàng)新中心,將擔(dān)起核心器件和元件等問題的集中攻關(guān)任務(wù),這一機(jī)制若能運(yùn)轉(zhuǎn)良好,中國(guó)的生物傳感器將在未來(lái)5到8年,迎來(lái)一個(gè)技術(shù)的爆發(fā)期,國(guó)際市場(chǎng)占有率或?qū)⑻岣咭槐兑陨稀?
2015年7月,史建國(guó)組織了由山東省科學(xué)院與中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)分院共同舉辦的“生物傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”,探討生物傳感器技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在問題,明確生物傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,強(qiáng)調(diào)要加快推進(jìn)生物傳感器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2017年9月,史建國(guó)作為大會(huì)嘉賓參加了工業(yè)和信息化部組織的“名家芯思維”之“2017年生物傳感器產(chǎn)業(yè)化國(guó)際研討會(huì)”,并主持了生物傳感技術(shù)對(duì)話交流活動(dòng),共同探討我國(guó)生物傳感器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及存在問題。2017年10月,“首屆全國(guó)生物傳感、生物芯片及納米生物技術(shù)高端論壇”在佛山中歐中心召開,史建國(guó)作為大會(huì)嘉賓接受了《南方日?qǐng)?bào)》專題采訪,提出要組建協(xié)同創(chuàng)興體系,建設(shè)生物傳感產(chǎn)業(yè)基地。2018年6月中旬,由山東省科學(xué)院生物研究所牽頭,聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院5個(gè)研究所、北京大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等12所高校的科研機(jī)構(gòu),以及華大基因等6家企業(yè)在內(nèi)的25家傳感器行業(yè)“巨頭”,組建了中國(guó)生物傳感器制造創(chuàng)新中心。這一創(chuàng)新中心,將瞄準(zhǔn)生物傳感器領(lǐng)域的關(guān)鍵前沿難題,進(jìn)行交叉學(xué)科的“抱團(tuán)”攻關(guān),打造國(guó)家級(jí)的中試平臺(tái)。2019年5月,史建國(guó)作為大會(huì)主席之一,在濟(jì)南組織召開了“第二屆全國(guó)生物傳感、生物芯片與納米生物技術(shù)高端論壇(BBN China 2019)”,再次提出建設(shè)協(xié)同傳感創(chuàng)新中心和中試平臺(tái)的建議,得到與會(huì)專家的廣泛認(rèn)同。
作為創(chuàng)新中心的組織者和發(fā)起人之一,山東省科學(xué)院生物研究所所長(zhǎng),山東省生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任史建國(guó)認(rèn)為,只有“抱團(tuán)”,才能讓中國(guó)生物傳感器的發(fā)展迅速追趕甚至超越西方國(guó)家。
“在未來(lái)的5到8年時(shí)間,爭(zhēng)取讓中國(guó)的生物傳感器國(guó)際市場(chǎng)占有率從10%提高到20%,未來(lái),我們的目標(biāo)是50%!笔方▏(guó)談到未來(lái)時(shí),擲地有聲。
這不會(huì)是一句隨便喊喊的口號(hào),也不能是。
在過(guò)去的30年里,史建國(guó)致力于生物傳感器的技術(shù)研發(fā)。在他帶領(lǐng)下,山東省生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室起草制定了我國(guó)第一個(gè)葡萄糖生物傳感器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),先后研制出的葡萄糖、還原糖、乳酸等多種生化分析傳感器,不僅建立了生物傳感器在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)方法、操作規(guī)程、配套試劑及培訓(xùn)服務(wù)體系,還徹底打破了國(guó)外技術(shù)壟斷。為我國(guó)生物傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
如今,解決領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)難題與建立中試平臺(tái),已經(jīng)成為史建國(guó)兩個(gè)最為重要的使命。
從起步到國(guó)際首創(chuàng)
“只要滴一滴汗,就可以測(cè)量人體10幾項(xiàng)的健康指標(biāo)!痹诮忉屔飩鞲衅骶烤篂楹挝飼r(shí),史建國(guó)用這樣的一句話形象地描述了它的神奇。他已經(jīng)不記得多少次向來(lái)訪者科普生物傳感器在現(xiàn)代科學(xué)體系中的“妙用”了。
“生物傳感器充當(dāng)著一個(gè)接收器和轉(zhuǎn)換器的角色,科學(xué)家們提取出動(dòng)植物發(fā)揮感知作用的活性材料,比如生物組織、微生物、細(xì)胞器、酶、抗體等,再將這些生物元件感受到的持續(xù)有規(guī)律的信息轉(zhuǎn)換為人們可以理解的信息,通過(guò)光學(xué)、壓電、電化學(xué)、溫度、電磁等數(shù)據(jù)信息展示出來(lái),為我們的科研和生產(chǎn)生活提供決策依據(jù)。”
國(guó)際上,生物傳感器起源于一種被稱之為“隔離式氧電極”的檢測(cè)方法,由美國(guó)教授Clark于1956年首次提出,1962年證實(shí)了葡萄糖氧化酶(GOD)與氧電極結(jié)合進(jìn)行葡萄糖測(cè)定的可行性,第一代生物傳感器應(yīng)運(yùn)而生。從20世紀(jì)70年代中期至整個(gè)80年代,生物技術(shù)、生物電子學(xué)和微電子學(xué)不斷滲透、融合,使生物傳感器理論和方法不斷擴(kuò)展,形成了生物傳感器學(xué)科領(lǐng)域。1990 年,首屆世界生物傳感器學(xué)術(shù)大會(huì)在新加坡召開,標(biāo)志著生物傳感器已形成一個(gè)新興的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
1979年,下鄉(xiāng)插隊(duì)當(dāng)了兩年“知青”的史建國(guó)考上了大學(xué),是典型的新三屆大學(xué)生。1988年研究生畢業(yè)后,他來(lái)到山東省科學(xué)院,從事藥物研究工作。
彼時(shí),中國(guó)的生物傳感器領(lǐng)域的研究,才剛剛起步。史建國(guó)清晰記得,那時(shí)正值北京亞運(yùn)會(huì)前夕,運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常要用到一種叫作“血乳酸分析儀”的儀器,而在當(dāng)時(shí),這一儀器只能向美國(guó)進(jìn)口,且價(jià)格高昂,儀器的關(guān)鍵部件就是固定化酶生物傳感器!皩(duì)于當(dāng)時(shí)的中國(guó)來(lái)說(shuō),這就是典型缺乏自主研發(fā)實(shí)力的關(guān)鍵技術(shù)!笔方▏(guó)說(shuō)。
為了突破這一核心技術(shù),山東省科學(xué)院集中當(dāng)時(shí)的科研力量進(jìn)行攻關(guān)。史建國(guó)也被調(diào)到了生物化學(xué)研究室,對(duì)生物傳感器技術(shù)進(jìn)行攻堅(jiān)克難。史建國(guó)大學(xué)學(xué)的是生物學(xué),研究生研究的是細(xì)胞生物,剛到山東省科學(xué)院時(shí),他從事抗生素的研究。轉(zhuǎn)到生化研究室后,為了盡快適應(yīng)新的領(lǐng)域,他每天閱讀大量的資料,一邊學(xué)習(xí),一邊完成研究室給他交代的工作。
史建國(guó)是個(gè)典型的“工作狂人”,工作和閑暇時(shí)間,幾乎都在實(shí)驗(yàn)室里泡著,心里無(wú)時(shí)無(wú)刻不想著工作。如果實(shí)驗(yàn)中有問題當(dāng)天沒解決,他就會(huì)睡不著。有時(shí)候半夜三四點(diǎn)醒來(lái),突然就有了設(shè)計(jì)方案的想法和思路,為了保證第二天不會(huì)忘記,他都要拿紙筆記下來(lái),才能安心地去休息。他說(shuō),自己的這些習(xí)慣,深受許多老院士們的影響。
1995年,年僅35歲的史建國(guó)成為生化研究室副主任。4年后,生化實(shí)驗(yàn)室正式改名為生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。由于在生物傳感器研發(fā)和推廣中的成績(jī),史建國(guó)彼時(shí)已被調(diào)去負(fù)責(zé)整個(gè)研究所的推廣工作。2007年,史建國(guó)回到生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任主任。
盡管史建國(guó)曾離開生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室近10年,但一直與實(shí)驗(yàn)室保持著緊密的聯(lián)系,也從未停止他在生物傳感器研發(fā)中的創(chuàng)新。
在過(guò)去30多年里,史建國(guó)參與或主持了多項(xiàng)國(guó)家和省市級(jí)科研項(xiàng)目,開創(chuàng)了SBA和SGD系列分析儀器產(chǎn)品,在我國(guó)食品、發(fā)酵、醫(yī)藥、化工、環(huán)保、科研和教學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,獲得國(guó)家、省部及各類科技獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng)。其中,SBA生物傳感器獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng),SGD還原糖測(cè)定系統(tǒng)為國(guó)際首創(chuàng),起草制定了我國(guó)第一個(gè)葡萄糖生物傳感器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這也是我國(guó)目前唯一實(shí)現(xiàn)工業(yè)生物傳感器產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的科技成果。
從工業(yè)應(yīng)用到在線檢測(cè)
在過(guò)去多年的研究中,山東省科學(xué)院生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要從事工業(yè)領(lǐng)域的生物傳感器研究和應(yīng)用工作,是我國(guó)唯一實(shí)現(xiàn)生物傳感器產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的科研單位。產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)食品發(fā)酵市場(chǎng)95%以上(其余5%為進(jìn)口產(chǎn)品),打破了國(guó)外技術(shù)封鎖。
作為山東省生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,史建國(guó)積極帶領(lǐng)生物傳感器團(tuán)隊(duì)開展技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化工作。充分發(fā)揮生物傳感器的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ),不斷開拓工業(yè)過(guò)程檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,解決了生物過(guò)程生化參數(shù)檢測(cè)與優(yōu)化控制的技術(shù)瓶頸,取得了系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,獲多項(xiàng)省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)勵(lì),為我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步提供了先進(jìn)的技術(shù)支撐。5年來(lái),通過(guò)科技服務(wù)生物傳感器團(tuán)隊(duì)直接創(chuàng)收累計(jì)達(dá)3000多萬(wàn)元,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。繼續(xù)保持了在工業(yè)生物傳感器研究和應(yīng)用方面的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,為我國(guó)生物傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
生物傳感器是一個(gè)內(nèi)容廣泛、多學(xué)科介入和交叉的研究領(lǐng)域。“既需要懂生物學(xué),也要會(huì)分析化學(xué)材料,既要有機(jī)械加工電子器械的研究人員,也要有懂控制軟件設(shè)計(jì)和編程的人才。”山東省科學(xué)院生物傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之所以能夠始終占據(jù)中國(guó)生物傳感器研究及應(yīng)用領(lǐng)軍地位,正是因?yàn)槠涫且恢Ф鄬W(xué)科交叉的研究團(tuán)隊(duì)。
史建國(guó)表示,山東省科學(xué)院生物研究所是偏向于應(yīng)用的科研機(jī)構(gòu),科研成果既注重高精尖,也注重“接地氣”,在“論文導(dǎo)向”方面相對(duì)超脫。
在史建國(guó)看來(lái),面向中國(guó)的工業(yè)發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室能做的還有更多。未來(lái)他將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在環(huán)境、食品安全、醫(yī)療,以及可穿戴式生物傳感器領(lǐng)域,加快生物傳感器的技術(shù)轉(zhuǎn)化。
不僅如此,以前研發(fā)的生物儀器都是離線的,需要人工把樣品從車間拿到化驗(yàn)池去。而現(xiàn)在,他要將生物傳感器搞成在線的系統(tǒng),這意味著,在未來(lái)的生產(chǎn)車間,產(chǎn)品檢測(cè)可以與生物傳感器直接結(jié)合,通過(guò)人工智能自動(dòng)取樣。
“現(xiàn)代工業(yè)體系需要很多傳感器,物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器。如果沒有傳感器,許多工業(yè)的自動(dòng)化和智能化就無(wú)法實(shí)現(xiàn)!
如今,史建國(guó)正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),將生物傳感器往在線檢測(cè)、原位檢測(cè)、自動(dòng)檢測(cè)的方向發(fā)展,把物理和化學(xué)的傳感器進(jìn)行信息技術(shù)集成,通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)做分析,最終形成自動(dòng)檢測(cè)、智能分析、智能控制的傳感體系。
而今,這一平臺(tái)性項(xiàng)目的建設(shè)已經(jīng)卓有成效。
牽頭組建協(xié)同創(chuàng)新體系
盡管山東省科學(xué)院在生物傳感器的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)有了初步的探索和突破,然而不可否認(rèn)的一個(gè)事實(shí)是,中國(guó)生物傳感器在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)和北歐國(guó)家。
對(duì)此,史建國(guó)有著深刻的體會(huì),“一直以來(lái),中國(guó)在生物傳感核心器件的制造上仍相差甚遠(yuǎn),許多都是靠我們手工做出來(lái)的!笔方▏(guó)形容,這就像烤比薩、做餡餅一樣,做完以后發(fā)表論文,感覺“很好吃”,但是里邊的成分、組合的排列等都沒有數(shù)據(jù),全部靠手工摸索,下次再做就不一定能重復(fù)制造出來(lái)。
在生物傳感器的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上,史建國(guó)舉了一個(gè)讓人捶胸頓足的例子。
20世紀(jì)90年代,中國(guó)科學(xué)院某研究所研發(fā)出了國(guó)際第一個(gè)SPR表面等離子體共振傳感器,申請(qǐng)了專利后交給一個(gè)儀器廠生產(chǎn),生產(chǎn)出的儀器非常大,并且一直無(wú)法保證傳感器的穩(wěn)定性。后來(lái),這個(gè)專利被輾轉(zhuǎn)賣到了國(guó)外廠家,多年過(guò)去,該國(guó)外廠家的產(chǎn)品在SPR傳感器領(lǐng)域成了國(guó)際“老大”,每年從中國(guó)獲利上百億元。
雖然SPR分析儀最早是中國(guó)人研制出來(lái)的,但我們企業(yè)受限于諸多因素,無(wú)法做出好的產(chǎn)品。我國(guó)為數(shù)眾多的生物傳感器研究機(jī)構(gòu)也都面臨著深入研究穩(wěn)定的生物傳感器,并把它們?cè)趯?shí)踐中應(yīng)用的困境。
盡管經(jīng)過(guò)這么多年的努力,中國(guó)的生物傳感器發(fā)展已經(jīng)有了很多優(yōu)勢(shì),不僅有著國(guó)際上最多的生物傳感器研發(fā)團(tuán)隊(duì),實(shí)驗(yàn)室遍布各大科研院所和大學(xué),不亞于美國(guó)、澳大利亞、英國(guó)等西方國(guó)家,科研條件國(guó)際一流,而且中國(guó)在生物傳感器領(lǐng)域發(fā)表的高水平論文,如今也處于國(guó)際前列。
然而,論文的高質(zhì)量卻掩蓋不了制造水平的差距。史建國(guó)說(shuō),在核心器件與核心元件上,中國(guó)的生物傳感器發(fā)展仍存在著嚴(yán)重的掣肘問題!霸趥鞲泻诵钠骷闹圃焖缴希覀冞差得非常遠(yuǎn),這是我們的短板。生物元件如酶、蛋白、核酸等,我們還是要大量依靠進(jìn)口。雖然國(guó)內(nèi)也有企業(yè)能夠生產(chǎn),但是性能卻不能和國(guó)外的產(chǎn)品相提并論!
制造水平的差距,折射的仍然是中國(guó)的生物傳感器研究上相關(guān)學(xué)科無(wú)法有效融合、體制機(jī)制上各家科研工作自成體系的歷史性難題。“就像不能握成拳頭的五指,分散了力量。”史建國(guó)說(shuō),早在20年前,這一問題就已經(jīng)被院士專家們關(guān)注,呼吁要加強(qiáng)交叉學(xué)科的協(xié)調(diào),但卻收效甚微。
幸運(yùn)的是,中國(guó)生物傳感器研發(fā)中交叉學(xué)科協(xié)調(diào)難的問題,終于迎來(lái)了一個(gè)歷史性的拐點(diǎn),中國(guó)生物傳感器制造創(chuàng)新中心在史建國(guó)的呼吁下終于成立。
史建國(guó)說(shuō),如果能夠利用好創(chuàng)新中心的資源,20年后,中國(guó)就有希望能夠和美國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上打個(gè)平手。如果想要超越,仍任重而道遠(yuǎn)。
未來(lái)夢(mèng)想:搭建國(guó)家級(jí)平臺(tái)
作為一個(gè)科研人,史建國(guó)始終秉承著“不忘初心,牢記使命”的理念。初心就是做科學(xué)研究,使命就是服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。做科研不僅需要發(fā)論文寫專利,更重要的是要把論文專利“寫”在祖國(guó)大地上,只有這樣才能實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值、家庭價(jià)值、社會(huì)價(jià)值。既要在學(xué)術(shù)上有地位、有水平,也要在應(yīng)用領(lǐng)域把所學(xué)的知識(shí)緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,圍繞國(guó)際前沿、國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和社會(huì)重大需求。
在生物傳感器領(lǐng)域浸潤(rùn)了近30年,史建國(guó)如此形容生物傳感器的重要性:它是人工智能的核心、智能化交互的必備;它像理智的研究者一樣敏銳地體察并反饋人類的方方面面,它與化學(xué)傳感器技術(shù)、物理傳感器技術(shù)構(gòu)成新時(shí)代信息技術(shù)的“三駕馬車”。
在未來(lái)新世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,生物傳感器技術(shù)必將是介于信息和生物技術(shù)之間的新增長(zhǎng)點(diǎn),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的臨床診斷、工業(yè)控制、食品和藥物分析(包括生物藥物研究開發(fā))、環(huán)境保護(hù)及生物技術(shù)、生物芯片等研究中有著廣泛的應(yīng)用前景。
大力發(fā)展生物傳感產(chǎn)業(yè),掌握核心技術(shù),才能立于不敗之地。創(chuàng)新中心的成立,瞄準(zhǔn)的是生物傳感器領(lǐng)域的關(guān)鍵前沿難題,在交叉學(xué)科的融合中,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。而在史建國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃中,中國(guó)傳感器的發(fā)展,還必須打造一個(gè)國(guó)家級(jí)的中試平臺(tái)。如今,這一平臺(tái)的建設(shè)已經(jīng)提上日程。
“中試平臺(tái)可以面向整個(gè)國(guó)家整體提供生物傳感器領(lǐng)域的支撐服務(wù),這是我未來(lái)要做的重要項(xiàng)目,目前國(guó)內(nèi)還沒有。”
史建國(guó)告訴本刊記者,如今國(guó)內(nèi)的上海交通大學(xué)、華南理工大學(xué)等生物傳感器研究室中,正在做生物元件的研發(fā),而他也在聯(lián)合國(guó)內(nèi)外有關(guān)生物器件制造的專家團(tuán)隊(duì),逐漸嘗試搭建起這一國(guó)家級(jí)的中試平臺(tái)。
“這一項(xiàng)目仍在進(jìn)行前期準(zhǔn)備,仍缺乏設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)工藝和專用設(shè)備。但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的論證,已經(jīng)有了初步的方案,并得到了很多院士和專家的支持。”
史建國(guó)說(shuō),中試平臺(tái)不僅可以滿足產(chǎn)品正式投產(chǎn)前的小規(guī)模試驗(yàn),也可以生產(chǎn)出生物傳感的核心器件,在國(guó)際市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力。
讓他欣慰的是,國(guó)內(nèi)的納米技術(shù)和微細(xì)加工技術(shù),已經(jīng)有了與強(qiáng)國(guó)一拼的實(shí)力,對(duì)于中試平臺(tái)的搭建,將起到關(guān)鍵作用。與此同時(shí),經(jīng)過(guò)多年積累,一大批青年科研人才正在成長(zhǎng)起來(lái),他們或?qū)⒔影,推?dòng)中試平臺(tái)的建設(shè)。
古語(yǔ)有云:“路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。”生物傳感產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亦是如此。
“我現(xiàn)在最大的愿望,就是能夠解決生物傳感器制造的短板,解決關(guān)鍵核心問題。更長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃,就是要建成中試平臺(tái),大力發(fā)展生物傳感產(chǎn)業(yè),讓中國(guó)的科研成果可以在這平臺(tái)上進(jìn)行放大。”史建國(guó)說(shuō)。
來(lái)源: 科學(xué)中國(guó)人 2019年
科技日?qǐng)?bào)報(bào)道:
生物傳感器多學(xué)科“艦隊(duì)”啟航
六月中旬,當(dāng)“中國(guó)生物傳感器制造創(chuàng)新中心”組建成功的消息傳出之后,主推者山東省科學(xué)院生物所所長(zhǎng)史建國(guó)收到了中科院院士陳洪淵的來(lái)信,“得知你們建立了很有必要和很大發(fā)展前景的研究中心,特此祝賀!”
將生物傳感器涉及的生物學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)、分析化學(xué)、儀器儀表、精密機(jī)械加工等學(xué)科“撮合”起來(lái)聯(lián)合科研,是陳院士多年來(lái)未了的心愿。這個(gè)心愿也反映在一張泛黃的《科技日?qǐng)?bào)》上——1998年5月26日,《科技日?qǐng)?bào)》曾刊文呼吁“加強(qiáng)交叉學(xué)科協(xié)調(diào),促進(jìn)聯(lián)合,盡快組建生物傳感器研究開發(fā)中心”。不曾想,呼吁在此后20年時(shí)間里“沒了下文”。
呼吁成空,但問題猶在:在生物傳感器領(lǐng)域,存在著相關(guān)學(xué)科配合不夠,特別是體制機(jī)制上各家科研工作自成體系、重復(fù)科研,乃至各自在生物傳感器的起跑線上只做基礎(chǔ)性工作,而很少在產(chǎn)品的實(shí)用化上繼續(xù)研發(fā)。
如今,由山東省科學(xué)院生物所牽頭,包括中科院五個(gè)研究所、北京大學(xué)、清華大學(xué)、上海交大、浙江大學(xué)等12所高校的科研機(jī)構(gòu),華大基因等六所企業(yè)在內(nèi)的25家行業(yè)“巨頭”們參與,決定回應(yīng)呼吁,剔除積弊,瞄準(zhǔn)“卡脖子”難題組建中國(guó)生物傳感器制造創(chuàng)新中心。他們能如愿嗎?
“一項(xiàng)更懂你的技術(shù)” 訴說(shuō)科技改變生活的神奇
“通過(guò)一滴汗可測(cè)量人體十幾項(xiàng)健康指標(biāo)。”這是生物傳感器的最新成果,而從汗到十幾項(xiàng)健康指標(biāo)的轉(zhuǎn)換過(guò)程,代表了生物傳感器的神奇。
在生物傳感器領(lǐng)域浸潤(rùn)了近三十年后,史建國(guó)如此形容生物傳感器的重要性:它是人工智能的核心、智能化交互的必備;它像理智的研究者一樣敏銳地體察并反饋人類的方方面面,它與化學(xué)傳感器技術(shù)、物理傳感器技術(shù)構(gòu)成新時(shí)代信息技術(shù)的“三駕馬車”。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),生物傳感器充當(dāng)著一個(gè)接收器和轉(zhuǎn)換器的角色!笔方▏(guó)向科技日?qǐng)?bào)記者表示,科學(xué)家們提取出動(dòng)植物發(fā)揮感知作用的活性材料,這包括生物組織、微生物、細(xì)胞器、酶、抗體等;同時(shí)將生物材料感受到的持續(xù)、有規(guī)律的信息轉(zhuǎn)換為人們可以理解的信息;將信息通過(guò)光學(xué)、壓電、電化學(xué)、溫度、電磁等方式展示給人們,為人們的決策提供依據(jù)。
比如,可穿戴式生物傳感器通過(guò)皮膚上的汗水監(jiān)測(cè)患者的葡萄糖水平,從而改寫糖尿病患者的人生;比如原先的病毒檢測(cè)需要1—3天,新型納米生物傳感器可在短短2—3小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到不同病毒。
而我國(guó)生物傳感器研究起步于上世紀(jì)80年代,90年代產(chǎn)品進(jìn)入應(yīng)用。在從無(wú)到有的發(fā)展史上,一個(gè)個(gè)“拓荒者”或接力,或并行,拓展著該領(lǐng)域的廣度和深度!霸醋陨鲜兰o(jì)80年代,汪爾康、董紹俊,開創(chuàng)中國(guó)生物傳感研究領(lǐng)域;張先恩,發(fā)展了我國(guó)第一批智能型微生物BOD傳感器和系列復(fù)合酶電極;馮德榮,開創(chuàng)中國(guó)酶電極生物傳感器產(chǎn)業(yè);黎高祥,中國(guó)第一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管青霉素酶電極;崔大付,中國(guó)第一個(gè)SPR表面等離子體共振傳感器;袁中一,中國(guó)第一個(gè)農(nóng)藥殘留生物傳感器;胡軍,中國(guó)第一個(gè)血糖儀及試劑條產(chǎn)業(yè)……”史建國(guó)說(shuō)。
而更多的人在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域進(jìn)行了艱苦的努力,直到2008年,中國(guó)在國(guó)際最高水平期刊上的生物傳感相關(guān)論文數(shù)量超過(guò)美國(guó)。這本應(yīng)是可喜可賀的事情,但遺憾的是,數(shù)量之最并不能改寫我國(guó)生物傳感器產(chǎn)業(yè)仍處于低端的現(xiàn)實(shí)。
縱有“三宗最” 國(guó)際市場(chǎng)份額仍不到10%
20年前的呼吁,為何今天才得到回應(yīng)?
在史建國(guó)看來(lái),這與生物傳感器技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。早在1998年《科技日?qǐng)?bào)》發(fā)文呼吁時(shí),我國(guó)生物傳感器領(lǐng)域的科研人正疲憊地跟在發(fā)達(dá)國(guó)家后面跑,各種條件不成熟,更關(guān)鍵的問題是生物傳感器涉及的相關(guān)學(xué)科“各自為戰(zhàn)”,猶如形不成拳頭的五指,分散了力量。
“作為一個(gè)典型跨學(xué)科的交叉產(chǎn)物,生物傳感器融合了生命科學(xué)、分析化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)和信息科學(xué)及相關(guān)技術(shù),這意味著各個(gè)學(xué)科的科研人要耐住寂寞,在一次次失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),逐步向?qū)嵱没繑n!笔方▏(guó)表示,與其他經(jīng)典的分析儀器相比,生物傳感器制造缺乏專業(yè)的技術(shù)人才、工藝、裝備。這意味著即使科研人都懂得制造工藝,但因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)裝備、材料等支撐,也束手無(wú)策,甚至被卡了脖子。
記者了解到,國(guó)內(nèi)某一流科研院所在十多年前研發(fā)出一項(xiàng)具有國(guó)際水準(zhǔn)的生物傳感器技術(shù),但苦于缺乏后續(xù)制造能力而不得不轉(zhuǎn)讓給國(guó)外公司,后者將其落地后,以一套上百萬(wàn)的價(jià)格返銷中國(guó),獲取暴利。
到了當(dāng)下,中國(guó)的生物傳感器已經(jīng)具備了“三宗最”,科研群體國(guó)際最大、研究論文國(guó)際最多、科研條件國(guó)際一流,但現(xiàn)實(shí)是:美國(guó)長(zhǎng)期主導(dǎo)國(guó)際生物傳感器市場(chǎng)發(fā)展,占國(guó)際市場(chǎng)的50%以上,而中國(guó)不到10%。這里面重要的因素是技術(shù)問題。
史建國(guó)舉例道,比如固定化酶?jìng)鞲衅魇莻鞲衅黝I(lǐng)域研究最多、商品化最成功的分析產(chǎn)品。但由于酶分子元件缺乏,沒有核心競(jìng)爭(zhēng)力。另外,生物傳感器上的核心部件醋酸纖維素內(nèi)膜,這張小拇指蓋大小、只有發(fā)絲三分之一厚的膜,需要在上面涂一層層的生物材料,但長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)的人工方式很難涂抹均勻,由此造成了性能穩(wěn)定性不足,直到現(xiàn)在這一工藝還被國(guó)外掌握著!翱梢哉f(shuō),整個(gè)生物傳感器的鏈條沒有串起來(lái)。”史建國(guó)總結(jié)。
而中科院生物物理所研究員張先恩則認(rèn)為,中國(guó)生物傳感研究存在兩個(gè)主要問題,一是引領(lǐng)性研究不夠,二是產(chǎn)業(yè)化薄弱。不過(guò),“現(xiàn)在論文多了,研究水平比較高了,經(jīng)費(fèi)強(qiáng)度也今非昔比,若能調(diào)整研究?jī)r(jià)值取向及評(píng)價(jià)導(dǎo)向,加上鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的政策和加強(qiáng)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),再通過(guò)聯(lián)盟建設(shè),提升中國(guó)的生物傳感產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是十分樂觀的”。
布局多學(xué)科交叉體系 時(shí)間表體現(xiàn)科研人雄心
人們用“搞生物的不懂電子,搞化學(xué)的不懂制造”來(lái)形容生物傳感器各行業(yè)“單打獨(dú)斗”的局面,但并不是所有的單位都受困于此。
作為我國(guó)唯一實(shí)現(xiàn)生物傳感器產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的科研單位,山東省科學(xué)院生物所已先后研制出葡萄糖、還原糖、乳酸等多種生化分析傳感器,產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)食品發(fā)酵市場(chǎng)95%以上(其余5%為進(jìn)口產(chǎn)品),打破了國(guó)外技術(shù)封鎖。
記者了解到,在這一系列成果背后是一支多學(xué)科交叉的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。史建國(guó)表示,山東省科學(xué)院生物所是偏向于應(yīng)用的科研機(jī)構(gòu),科研成果既注重高精尖,也注重“接地氣”,在“論文導(dǎo)向”方面相對(duì)超脫。
此次,該所牽頭組建的“跨部門、跨行業(yè)、跨區(qū)域”的生物傳感器研發(fā)布局,能否推動(dòng)中國(guó)生物傳感器從“世界第一論文大國(guó)”向“第一技術(shù)大國(guó)”轉(zhuǎn)變?史建國(guó)給出一張時(shí)間表:“以利益共同體的形式將大家撮合到一起,爭(zhēng)取每年研發(fā)100種以上新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備,培育生物傳感器產(chǎn)業(yè)集群,發(fā)展生物傳感器產(chǎn)業(yè)基地。5—8年左右時(shí)間,使我國(guó)生物傳感器國(guó)際市場(chǎng)占有率從目前10%提高到20%,而我們的目標(biāo)是50%。”
時(shí)間表體現(xiàn)了這些科研人的雄心,但雄心的成色,還需時(shí)間驗(yàn)證。
記者手記
盡管不愿承認(rèn),但我國(guó)生物傳感器行業(yè)存在著不止一處的“卡脖子”難題是不爭(zhēng)的事實(shí)。
諸如酶分子元件缺乏、醋酸纖維素內(nèi)膜工藝缺失等難題暴露出行業(yè)的底氣不足,也疏遠(yuǎn)著這項(xiàng)“懂你”的技術(shù)與百姓的距離。而這也成為本次“聯(lián)合艦隊(duì)”最終合成一體的根本原因。
回歸理性,核心技術(shù)的攻克需要時(shí)間的積累,也需要方法的對(duì)路。這個(gè)關(guān)鍵的方法,無(wú)疑是人——如何發(fā)揮科研人的主觀能動(dòng)性。
20年的呼吁“沒有下文”,根本原因在于沒有找到人的“撮合之道”。試想一下,在原先科技成果轉(zhuǎn)化相關(guān)法律尚不完善,且科研環(huán)境的“論文導(dǎo)向”下,身處實(shí)驗(yàn)室的科研人有何動(dòng)力做一項(xiàng)“一眼望不到邊”且對(duì)自己沒有用處的技術(shù)?
好在中國(guó)的科研人有情懷,他們沒有放棄對(duì)生物傳感器科研高峰的攀登。而中國(guó)生物傳感器行業(yè)的“三宗最”,也是這種情懷的反映。
正因?yàn)檫@種情懷,當(dāng)中國(guó)第一個(gè)血糖儀的發(fā)明人及試劑條產(chǎn)業(yè)開拓者胡軍教授在香港科技大學(xué)圖書館里看到那張出版于20年前的、泛黃的《科技日?qǐng)?bào)》時(shí),難掩感慨;同時(shí),也讓山東省科學(xué)院生物所所長(zhǎng)史建國(guó)發(fā)出了“20年前的召喚,當(dāng)今的使命”的感嘆。
所以,當(dāng)他叩開其他24家大學(xué)、院所、企業(yè)的大門并表明來(lái)意時(shí),迎接他的不是遲疑、猶豫,而是“非常同意,期待參與”的答復(fù)。
史所長(zhǎng)跟我說(shuō),這是中國(guó)生物傳感器同行們共同的心愿。
20年前,當(dāng)國(guó)外拿著最先進(jìn)的基于溶氧電極的葡萄糖測(cè)定儀卡住我們的“脖子”時(shí),史建國(guó)和同事們不服氣,用“中國(guó)首臺(tái)”回敬了對(duì)方。
如今,當(dāng)相似的“卡脖子”一再上演,他和國(guó)內(nèi)同行心底的“不服氣”再次涌現(xiàn),“聯(lián)合艦隊(duì)”瞄準(zhǔn)卡脖子難題是他們的姿態(tài),更是他們尋求答案的手段。