日前，由科技部主辦的首屆全國顛覆性技術創新大賽落下帷幕，來自姑蘇實驗室、東南大學、蘇大維格等多個江蘇項目團隊，經過激烈的路演答辯，從2724個項目中脫穎而出，榮獲大賽優勝獎、優勝項目等多個獎項。

　　作為可改變“游戲規則”的創新技術，顛覆性技術牛在哪兒？又該如何進行顛覆性技術創新？記者對話獲獎團隊，聆聽他們“劍走偏鋒”的創新故事。

　　論證顛覆性，請回答“海爾邁耶問題”

　　作為一場較量“顛覆性技術”的創新大賽，其評選方式也頗具新意，創新參考了著名的“海爾邁耶（Heilmeier）問題”，重點從“是不是”“可能性”“影響力”等三個方面評價參賽項目。

　　在路演答辯中，參賽項目團隊均要回答諸如“對現有技術的替代性如何”“為什么認為該方法會成功”“這項研究的風險和回報是什么”“誰會關心此研究”“如果成功了，產品或市場會有什么改變”等問題，從而論證自己的研究的確是具有戰略性、前瞻性的顛覆性技術方向。

　　參賽團隊必須深刻理解什么是顛覆性技術。

　　“顛覆性體現在可以改變‘游戲規則’，著重于采用新原理來對現有技術進行迭代，或者開發全新的應用場景，而非對現有技術的優化、拓展。”優勝獎獲得者、姑蘇實驗室“固態納米孔DNA測序儀”項目負責人胡嵐說，以DNA測序技術為例，這是生命科學領域最重要的底層技術之一，但是目前市場主流的二代測序仍存在讀長短、耗時長、國外先發壟斷等痛點，團隊研發的固態納米孔測序技術，屬于第四代測序技術，采用了全新的原理——基于微納加工工藝批量制造低至3nm（納米）直徑的納米孔，當DNA鏈穿過納米孔時，通過檢測所引起的電流變化而實現測序。該技術在各項參數上相對現有測序技術均有重要突破，有望重塑整個測序產業鏈。

　　胡嵐告訴記者，大賽競爭非常激烈、氣氛非常緊張。參賽項目需要通過初篩、領域賽、總決賽層層角逐。令他印象最為深刻的是第二輪領域賽的封閉式答辯，“我當時是所在分組的13號，前面12個項目只通過了1個，當時就感覺比賽淘汰率這么高！”但是輪到自己答辯時，他突然不緊張了，“我告訴自己我們在這個項目上是最專業的，我們的技術是完全符合顛覆性技術創新的定義的。”因為準備充分，對評委的提問都一一順利作答，最終五位評委集體亮了綠燈。事后胡嵐得知，好幾家實力雄厚的上市公司團隊沒有通過答辯，這讓他對自己團隊的創新實力充滿信心。

　　“說器官芯片模型是顛覆性的，是因為這項技術和以往的細胞模型、動物模型都不同，是第三種實驗模型，也是面向未來的新技術。”東南大學生物電子學國家重點實驗室顧忠澤教授團隊的“人體器官芯片”項目，以連續兩輪全票通過的優異成績，獲得總決賽優勝獎，他告訴記者，人體器官芯片并非電子產品，而是利用人體自身的干細胞，在U盤大小的芯片上制造出要用顯微鏡才能觀察到的體外迷你“心臟”“肝臟”“腎臟”等人體器官，以模擬人體相應器官的功能。

　　“目前器官芯片技術更多的還是在實驗室中應用，未被大眾所了解，但總有一天它會像基因芯片技術一樣，得到廣泛關注和認可。”顧忠澤認為，器官芯片技術經過8—10年的發展也會逐漸成熟，未來預期有數百億甚至千億的市場，是我國生物醫學科學和應用領域必須盡早掌握的技術。

　　劍走偏鋒，他們改變了“游戲規則”

　　據了解，此次大賽全國共有2724個項目參賽，想要獲評優勝項目難度非常大，且最終只有36個項目獲得最高獎——總決賽優勝獎。如此高的淘汰率，如何突出重圍？

　　在采訪中記者發現，獲獎團隊都有一個共同特質，就是敢于“劍走偏鋒”。

　　在一臺110寸的大觸控屏旁，蘇大維格副總裁、子公司維業達總經理周小紅向記者展示：不僅用手直接進行點觸、放大縮小等操作十分順暢，即便戴上手套，依舊可以對屏幕進行靈活控制。

　　“高靈敏度觸控屏背后，只有一張透明的薄膜。”周小紅告訴記者，在這個透明的薄膜上其實有成千上萬個很細的電路，而電路的結構比人的一根頭發絲的二十分之一還要細。這也是“新型柔性觸控屏研發及產業化”項目獲評此次大賽優勝項目的重要原因。

　　她介紹，在納米結構中間鋪上導電材料，看似普通的透明薄膜搖身一變，就成了一張具有觸控感應功能的高科技柔性膜。這項創新是如何觸發的？“隨著近些年手機市場的快速增長，對觸控薄膜的需求也大幅增加，但當國內企業紛紛搶占小型移動端市場時，我們選擇劍走偏鋒，決定研發‘中大尺寸高性能電容觸控屏’。”周小紅說，隨著數字經濟時代來臨，他們敏銳地察覺到智慧大屏將成為多領域數字化應用場景的新端口，從而提前布局開始進行顛覆性技術的突破。

　　“通過將納米制造技術與柔性電子需求相結合，我們首創了‘柔性電子微納增材制造模式’，實現氣體液體零排放、無污染的柔性電子綠色制造技術，這是對傳統‘曝光+蝕刻’的電路板工藝的顛覆。”周小紅表示，企業做出這樣的決定十分艱辛。在研發之初，不僅相關領域的國內市場一片空白，一些國際企業也處于剛起步階段，可以說是在沒有任何前期借鑒的基礎上進行獨立的研究與開發。

　　說起“人體器官芯片”的研發過程，該團隊陳早早副教授直言“每一步攻堅都有困難，還要跨越國際已有專利保護的‘地雷陣’。”以生物力學檢測為例，團隊突破國外專利壁壘，從檢測原理進行創新，發現了可以利用光子晶體力學進行力學成像的新原理，實現了獨特高效的生物力學檢測方法，構建了相關技術體系，且申請了系列國際專利。在芯片的生物材料構建上，團隊也沒有使用國外現成的生物材料，而是創新配方，獨辟蹊徑開發出多種不同的光刻膠材料，保護、促進體外人體組織實現更好的功能。

　　未來新技術面臨“市場”大考

　　集成電路、人工智能、未來網絡與通信、生物技術、新材料、綠色技術、高端裝備制造……此次大賽重點聚焦的都是可能產生重大顛覆性突破的技術領域，也是面向未來的新技術，其目的是帶動我國原始創新能力和產業競爭力提升，為我國產業轉型升級和經濟高質量發展提供強大動力引擎。

　　記者了解到，這項獲獎項目正逐漸從研發端走到應用端的“最后一公里”。

　　“器官芯片雖然小，但應用前景十分寬廣，最直接的就是用于藥物篩查、藥物發現和藥物實驗。”陳早早告訴記者，以往的藥物實驗，哪怕是經過細胞模擬、動物實驗篩選以后，能在人體使用的成功率仍不超過10%，因為細胞、動物和實際人體組織的差距還是很大的。而如果采用器官芯片技術，就可以直接模擬人體組織進行實驗，不僅減少動物實驗，還能提高藥物實驗的準確性、提升實驗效率。

　　目前，該團隊在科技部、蘇州高新區和江蘇省產研院的支持下，成立了江蘇艾瑋得生物科技有限公司，自主建立了全套器官芯片研發制造應用體系，相關技術與產品與美國、歐洲相應團隊齊頭并進，部分領域已領先于國際水平。其中，心臟類器官芯片實現了在體外連續跳動150天的紀錄，被用于藥物的心臟毒性、有效性、心衰模型研究等。皮膚芯片完成了符合歐洲OECD439等全套體系的標準化工作，完成體外皮膚安全性檢測、美白抗衰老等功效性評測。目前團隊已為多家國內外知名藥企進行藥物篩選服務。“我們團隊作為國際器官芯片iMPSS組織中唯一的中國代表，也正在積極促進國際統一標準的制定，讓我們的產品成為有國際競爭力的產品，成為時代的選擇。”顧忠澤說。

　　記者了解到，“固態納米孔測序儀”項目團隊目前已完成原理樣機研發，預計兩年內推出固態納米孔測序產品。而固態納米孔作為優良的單分子檢測材料，在病毒快速檢測、癌癥診斷、遺傳病檢測等領域也大有可為。胡嵐介紹，年內將推出固態納米孔單分子檢測產品，相較目前主流的PCR、免疫等分子診斷方式，該產品具備速度快、成本低、檢出下限低、小巧便攜等優勢，初期瞄準科研市場，后續可針對核酸、蛋白、病毒顆粒、納米顆粒等樣本實現快速精準檢測。

　　蘇大維格另一個獲評優勝項目的“全息3D顯示”，則顛覆了傳統柱透鏡陣列和微透鏡陣列方法，解決了目前裸眼3D顯示技術普遍存在的眩暈感難題，目前已與行業巨頭企業聯合開展面向裸眼三維顯示和激光3D顯示的戰略研究，目標直指實現產業變革、占領全球新型顯示技術制高點。