目前,杭州已經有1個國家實驗室和7個浙江省實驗室。同時,2個“大科學裝置”(杭州超重力場、杭州極弱磁場)在加快推進建設。
杭州要爭創綜合性國家科學中心,需要高能級科創平臺的支撐。浙江省實驗室,便是浙江高能級創新平臺的“第一梯隊”。
5月4日至6日,浙江省委書記易煉紅在杭州開展主題教育課題蹲點調研時,就十分關注重點實驗室建設,實地考察了之江實驗室、良渚實驗室和白馬湖實驗室。
他希望之江實驗室全方位錨定一流、對標最好,積極服務國家重大戰略、助力創新強省建設。希望白馬湖實驗室聚焦世界科技前沿和經濟主戰場,推動科技創新、產業升級,助力聚集人才、加快成果轉化,形成相得益彰的效果。在良渚實驗室,他勉勵實驗室發揮好多學科會聚優勢,實現投入更有保障、機制更加健全、協同更為順暢。
目前,浙江佈局了10個浙江省實驗室,杭州佔7席,4個在餘杭。4月以來,杭州市委常委、餘杭區委書記劉穎先後帶隊走訪了之江實驗室、良渚實驗室,希望實驗室在創新策源上實現更大突破,為打造杭州城市重要新中心,特別是打造科技創新策源地的重要新中心提供強大支撐和動能。
杭州的7個浙江省實驗室,都在忙什麼?一起去看看。
之江實驗室
探索宇宙奧秘
你知道多少宇宙的奧秘?
快速射電暴(FRB)是宇宙中無線電波段最劇烈的爆發現象,對它的觀測,為人類探索宇宙奧秘提供了新的窗口。近年來,大量射電望遠鏡的出現,快速更新著人類對快速射電暴的觀測和認知。
5月12日,國際頂級學術期刊Science刊發快速射電暴領域重磅發現——《一個重複快速射電暴周湍動環境中的磁場反轉》,就來自之江實驗室。
這次研究的對象FRB 20190520B,由中國天眼FAST“多科學目標同時巡天”項目所發現,是世界首例持續活躍重複暴。之江實驗室團隊測量了FRB 20190520B的偏振性質,發現其法拉第旋轉量存在巨大變化。
電磁波穿過磁化等離子體會發生振動方向改變,被稱為法拉第旋轉。法拉第旋轉量,隱藏了諸多宇宙磁場環境特徵,對射電天文學的研究至關重要。
成果藝術想象圖/馮毅供圖
“快速射電暴在到達地球之前,會通過宇宙中的等離子體,受磁場影響發生法拉第旋轉,振動方向隨之變化,抵達地球時的振動方向和剛發出時不一樣。因此,可以通過分析法拉第旋轉量來反推快速射電暴所經過的宇宙磁場環境。”之江實驗室研究專家馮毅解釋。
這一發現,是快速射電暴起源研究向前推進的重要一步。這項發現可能聽起來很拗口,也很難理解,但它正在幫助人類揭開宇宙起源的奧秘。
良渚實驗室
AI或許能給醫生當助手
急性髓系白血病是一種致命的髓系惡性腫瘤。骨髓塗片的細胞形態檢測,是髓系惡性腫瘤的臨床診斷重要標準之一。
近日,良渚實驗室血液與免疫疾病領域錢鵬旭研究員團隊聯合首席科學家黃河教授團隊,在國際頂級學術期刊《血液學與腫瘤學雜誌》在線發表了一項重大研究成果,介紹了一種能夠用於診斷不同亞型AML(急性髓系白血病)的深度學習算法。也就是說,AI通過顯著性熱圖的方式,可以將骨髓塗片更好地展示出來,並且已經擁有相當於高級醫師的診斷能力,能為臨床醫師提供輔助診斷依據。
這也意味著,在未來,AI有可能成為臨床醫師的“閱片助手”,減輕醫生的閱片壓力。特別是在醫療資源分佈不均衡的地區,可以為臨床醫師提供輔助診斷依據。
湖畔實驗室
未來的視頻,比“超高清”更高清?
視頻編解碼技術,是網絡電視發展的最初條件。只有高效的視頻編碼,才能保證在互聯網環境下提供視頻服務。
3月,國際數據壓縮領域頂級會議Data Compression Conference在美國猶他州舉行,湖畔實驗室(達摩院)有4篇視頻壓縮方向的論文被錄用。數據壓縮,是保障信息快速傳輸和高效存儲的核心技術,DCC作為這個領域最權威的國際會議,其研究成果歷來是國際標準制定的重要參考。
H.266/VVC標準被認為是4K、8K超高清和VR/AR等視頻高效傳輸和存儲的基礎。湖畔實驗室相關研究人員介紹:“過去30多年,視頻編碼標準經歷多次技術演進,H.266/VVC的問世,讓人類進入了超高清視頻內容時代。但視頻產業仍在快速發展,業界對更高的視頻壓縮率提出了新的需求。”
湖畔實驗室入選的4篇論文,就聚焦於這個標準之後的新一代視頻編解碼技術,有望推動下一代國際視頻標準制定。未來,我們或許能看到比“超高清視頻”更高清的視頻了。
西湖實驗室
找到了阿爾茲海默症導致遺忘的“機關”
據統計,全球約有5000萬人得了阿爾茲海默症。然而,這類疾病的機理尚未明晰,“得病的人為什麼會忘記?”依然是未解之謎。
1月,西湖實驗室施一公團隊在《細胞研究》在線發表了題為《LilrB3是APOE4表面受體》的研究論文,發現了一個能夠特異性結合APOE4蛋白,而幾乎不和APOE2蛋白結合的免疫檢查點受體蛋白LilrB3。簡單來說,他們找到了阿爾茲海默症導致遺忘的“機關”。
到底是誰“掌管”著記憶的蛋白?施一公研究團隊把目光聚焦到了“LilrB3蛋白”上。
綜合大量的研究成果以及實驗探索,團隊建立了一個大膽的猜測:LilrB家族蛋白和APOE蛋白有相互作用,並且只和APOE4結合而不與APOE2結合。如果猜想成立,就有可能解釋了阿爾茲海默症的生物化學原理:APOE4與LilrB蛋白的結合,“激活”了小膠質細胞,導致了神經突觸的剪切,進而致使失憶並引發阿爾茲海默症。
這樣的結合,是否控制著記憶的消失?通過一系列生物化學實驗後驗證:APOE4在結合小膠質細胞免疫檢查點蛋白LilrB3之後,可以導致小膠質細胞進入激活狀態。
施一公研究團隊找到的遺忘的“機關”,可能為APOE4導致阿爾茲海默症提供了一個全新的分子機理解釋,為我們理解阿爾茲海默症的發病機制,以及展開針對性的藥物設計,邁出了突破性的一步。
天目山實驗室
在研究宇宙中最輕的金屬元素
天目山實驗室主攻航空航天關鍵領域,1月,Wiley旗下知名學術期刊《先進材料》刊登了天目山實驗室高性能航空材料與先進製造中心青年科學家、北京航空航天大學材料科學與工程學院宮勇吉教授團隊的一項研究成果。
這一成果通過構造具有獨特微/納米結構和穩定電極/電解質界面的新型親鋰集流體來獲得性能優異、運行穩定的鋰金屬電池,為開發新一代儲能器件提供有力的支撐。
鋰金屬是最輕的固體元素,鋰金屬電池也因此被認為是商業鋰離子電池的替代品,使用鋰金屬作為陽極,是實現高能量密度器件的理想選擇,未來,將在電動航空和新能源汽車等領域得到廣泛的應用。
不過,儘管鋰金屬電池的應用前景廣闊,但由於“活性鋰”和電解質損失過快,其實際應用進程受到巨大限制。
在鋰金屬表面設計人工SEI以及設計親鋰集流體,是得到穩定鋰金屬負極的有效途徑之一。但是,傳統的設計往往只能單方面顧及。因此,在2D集流體表面構建3D親鋰微/納米結構並引入有效的人工SEI層,成為迫切需要,也是一個相當大的挑戰。
這項研究,將為鋰金屬電池的商業化應用和大規模生產提供新的視角。
白馬湖實驗室
在研究怎麼把煤炭“吃幹榨淨”
白馬湖實驗室聚焦世界能源科技發展前沿,研究“綠色能源的能質轉化與傳遞”。實驗室自2022年6月成立以來,一直圍繞氫能、儲能、太陽能轉化催化以及傳統能源綠色低碳等研究領域,構建多元協同發展的清潔能源供應體系。
今年1月,白馬湖實驗室6個項目獲2023年浙江省“尖兵”“領雁”立項,其中就包括“煤炭清潔高效利用關鍵技術、裝備及示範”等。
煤炭是我國的主體能源,保障著我國經濟社會快速發展。白馬湖實驗室研究的關鍵技術,正在讓煤炭利用更加清潔、高效,把煤炭“吃幹榨淨”。
湘湖實驗室
打造農業科創的“浙江樣板”
2022年6月,湘湖實驗室成立,重點佈局現代生物種業創新和綠色健康高效農業兩大研究集群,將打造國際一流的現代農學與生物製造科技創新平臺。
湘湖實驗室的目標,是到2025年力爭在全基因組選擇、基因編輯、生物互作等關鍵核心技術取得“從0到1”的原創性突破。
今年4月,浙江省農業科學院和湘湖實驗室簽下戰略合作協議,雙方將在組建運行機構、開展科研攻關、建設共享平臺、建設人才高地等方面開展合作,打造農業科技創新的“浙江樣板”。