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广州发挥科教优势共建具有全球影响力的国际科技创新中心 港校用上广州“超级大脑”

浏览次数: 来源:广州日报 日期:2019-04-19 10:35:21

在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,科研人员正在做实验。

唐本忠

叶玉瑶

在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,科研人员在进行材料展示。

香港科大霍英东研究院内的广州超算中心南沙分中心。

排头兵报告

广州贯彻落实“四个走在全国前列”新实践

粤港澳大湾区拥有众多亚洲一流学府、国家级实验室和企业实验室,高端人才聚集,创新资源丰富。香港有四所高校在全球排名位列前100,在工程学等方面更是达到全球领先水平;广州更是华南科教重镇,拥有多个国际级工程技术研究中心及国家重点实验室,在全球科研城市中排名第25位。

近年来,粤港澳科技合作机制、合作方式以及合作领域都发生了明显变化。广州牵手港澳高校,在生物医药、新材料、海洋科学等领域强强联手,实现互补性发展,产生出更大的规模效应。同时,广州发挥在重大科学装置、大型实验设备上的优势,将超算接通港澳,共享科研资源。

案例聚焦

穗港高校携手院士领衔

研究前沿新型发光材料

在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室及聚集诱导发光研究中心的一间实验室里,研究生周涛涛正在对荧光染色后的细胞进行观察。他所使用的荧光探针正是由中国科学家原创的新型发光材料——AIE纳米粒子。这些微小的粒子不但可以广泛应用于生物光电和荧光成像,还能应用于疾病的诊断、治疗以及相关药物筛选等领域。而周涛涛的研究方向正是这个宏大项目的一部分——AIE功能聚合物在生物成像和疾病检测中的应用。

周涛涛的导师正是这种颠覆性的新型发光材料AIE纳米粒子的发明者——华南理工大学-香港科技大学联合实验室主任、中国科学院院士唐本忠。2001年,唐本忠院士团队首次提出了“聚集诱导发光”(AIE)科学概念。此后,AIE逐渐成为全球科研领域的热点方向,2015 年更被中科院文献情报中心和汤森路透联合发布的《2015研究前沿》列为化学领域十大研究前沿的第二位。

2012年,有着深厚母校情结的唐本忠被广东快速发展的环境及区域优势所吸引,作为“广东省引进创新科研团队”带头人来到华南理工大学工作,并成立华南理工大学-香港科技大学联合实验室,开启了穗港两地科研一家的生活,并逐步形成了以港科大和华工强大的科研团队为依托,辐射整个广东的科研架构和布局。

广州作为华南科教重镇,拥有多个国际级工程技术研究中心及国家重点实验室,而香港有四所高校在全球排名位列前100,在工程学等方面更是达到全球领先水平,双方的结合产生出更大的规模效应。

2009年,华南理工大学国家人体组织功能重建工程技术研究中心经科技部批准建设,由王迎军院士担任主任,目前该中心已经成为生物医药与医疗器械领域中集学术研究、成果转化、行业支撑、人才培养于一体的国际化基地。2015年,在“双城”型科研人唐本忠院士及各级主管部门的努力下,国家科技部批准成立的国家人体组织功能重建工程技术研究中心在香港设立分中心,香港政府投入500万港元/年。

依托华工-港科大联合实验室及人体组织功能重建工程技术研究中心母中心及香港分中心、发光材料与器件国家重点实验室平台,华工与港科大教授、学生可以开展更加有效的交流和培训,实现了大型实验设备共享双赢,互补性发展,大大促进了科技成果的落地与进展。

“合作至今,硕果累累。”唐本忠介绍,华南理工大学国家人体组织功能重建工程技术研究中心母中心与位于香港的分中心开展了大量实质性合作。比如,围绕母中心在成骨机制方面的研究,香港分中心采用自身在AIE生物荧光试剂研究的优势,实现对成骨细胞的分化能力进行动态监测和鉴定;而且,这些AIE试剂与市场上的常规试剂产品相比,所得的结果准确率已经相当高,特别是在细胞浓度越高的情况下,对比度越强,操作简单、毒性低,优势明显。

此外,在癌细胞的监测上,双方也开展了联合研究,实现了发光的AIE材料对癌细胞的有效追踪,并能对癌细胞的细胞器形成双重靶向的成像和协同杀灭,从而提高癌细胞的杀灭效率;目前,在黑色素瘤的体内小动物模型中获得了很多值得期待的成果。

两地交流不仅带来实实在在的科研成果,也大大拓宽了新一代年轻科研人才的发展方向。周涛涛表示,经过在香港为期两个月的培训,自己的研究有了跨越式的进展,在研究团队一起热烈讨论的过程中,催生了许多新想法,视野为之大开。

广州超算服务覆盖湾区

教授用数据不再U盘拷

位于南沙的香港科技大学霍英东研究院里有一个超算分中心,这里不仅有一排排整齐的超算机柜,还有专门为港澳高校研究人员服务的超算团队。

2015年正式落户广州的“天河二号”,以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次、能效比每瓦特19亿次双精度浮点运算的超强性能,曾破世界纪录取得Top500排行榜“六连冠”;同时在更能代表实际应用性能的HPCG排行榜上获得“五连冠”。

经过几年的发展,超算中心已通过萝岗分中心、南沙分中心、中山分中心、佛山分中心、惠州分中心的建设,完成对粤港澳大湾区的服务覆盖。其中,南沙分中心由超算中心与香港科大霍英东研究院于2015年合作共建,利用研究院的粤港合作优势,南沙分中心已成为港澳地区乃至海外用户链接超算中心的快速通道。

香港科大霍英东研究院物联网研发部总监高民博士介绍,广州超算中心通过光纤连接到霍英东研究院(广州超算中心南沙分中心),通过MSTP跨境专线连接至香港科技大学香港分节点,再通过此连接到香港科技园,以及香港浸会大学、香港城市大学、香港中文大学、香港理工大学、香港大学等高校,未来还将延伸至其他大学及科学机构。广州超算南沙分中心还提供技术支持及服务。

“香港科技大学等港校内也建有小型计算机集群,但往往要排很长时间的队才能使用,计算效率也远不如超算。从事海洋模拟、大气模拟、生物分子动力学、纳米材料等研究的教授,都离不开超算。以前,在数据没有直接接通以前,教授要让学生带着U盘,专门到广州住几天,完成所有计算后再用U盘把结果拷过去。在跨境专线联通后,再也不用两地来回跑了。”高民说。

数读

粤港澳

科技合作

高校实力

香港拥有四所世界排名前100位的高校,数量超过硅谷、东京及纽约;广东地区高校林立,有5所大学入选“双一流”大学。

论文发布

基于SCI论文的对比分析显示,粤港澳大湾区论文发布数量近十年来突飞猛进,中山大学、华南理工大学均是高影响力机构。

创新能力

PCT专利密度及科技出版物密度分析,粤港澳大湾区中有3个城市上榜全球100个创新集群,分别是深圳、香港和广州。

广州优势

广州集聚广东省97%国家重点学科、80%高校资源、在全球科研城市中排名第25位,与港澳的科研合作早有基础。

资金支持

广州拟设立粤港澳大湾区(粤穗)开放基金,市财政每年投入6000万元支持穗港澳联合开展基础和应用基础研究。广州市科技计划专项、基金也将面向港澳开放。

领军者说

唐本忠:中国科学院院士、国家自然科学基金基础科学研究中心项目负责人、华南理工大学-香港科技大学联合研究院院长

广州香港科创“错位” 为合作共赢提供动力

广州和香港都是科研实力很强的城市。广州去年入选英国《自然》杂志评选的全球科研城市50强,排名第25名,是一个非常值得期待的科研明星城市。以中大、华工为代表的高校,也培养了一大批科学家和工程技术专家,近年来也有越来越多毕业生回到母校工作。而香港的高校科研水平一直在世界前列,全球高校前100名中就有4所香港学校,其整体实力可见一斑。

围绕科技发展的几个要素来分析,广州、香港两地的科研文化、产业环境都有明显的错位,这样就为合作共赢提供了需求与动力。

从科研氛围上看,香港的科研气氛更沉稳,研究环境也更成熟,可以使人沉下心做研究; 内地包括广州的科研氛围朝气蓬勃,大部分人对干出一番事业充满信心。从硬件来看,香港的大学校园面积有限,实验空间也很有限,要进行大型实验规模也会受到限制;而广东的高校空间相对充足,又有多家国家级实验室、工程技术研究中心,大型实验设备的配备方面已经超越香港,许多香港研究人员都希望能够实现与内地资源的共享。从人才构成看,香港的高端人才更多,但学生数量较少;广东高校学生资源丰富、梯队合理,可以开展很多不同方向、不同层次的研究。

广东和香港还有一个很明显的优势互补的地方,就是技术与产业环境。香港的大学有很多技术成果,但香港的经济发展主要集中在金融、贸易、地产等相关行业,香港人口有限、土地面积不足,新兴产业缺乏足够的成长空间。因此,香港的技术很需要有土地、市场等产业化的必要资源支持。而珠三角原来有“世界工厂”之称,转型过程中,正在努力发展先进制造业和现代服务业,与香港的技术成果相结合,可以将区域发展效益最大化。

说到产业,我认为目前粤港澳的基础科研水平已经发展到一定阶段,除了要在科研上进行合作,在产业人才培养上也要共同努力。以我们正在研究的AIE材料为例,一些AIE材料在美国的售价已经达到20万元/克,国内也应该进行产业化,由我们自己来做。我们计划在广州成立AIE高等研究院,一是将AIE相关技术产业化,二是培养一批高精尖的技术人才,实现从原始创新到源头革新的转化,架起基础研究和产业化之间的桥梁。

粤港澳大湾区在机制体制方面存在差异,要真正实现区域内的人、物、资金、信息互通尚需时日。今年,各级政府出台了很多新政策,相信很快会有实施细则出台,三地的互通会做得更好,我对此很有信心。目前粤港两地政府对双方科技合作都非常重视,香港近年来加大了对相关合作项目的投入,广东也在积极推进合作,根据最新出台的政策,香港的高校、科研机构也可以独立或牵头申请省级项目。

研究者说

叶玉瑶:中山大学人文地理学博士,广州地理研究所研究员、硕士生导师

广州根据自身优势 建跨区域协同创新机制

强大的科研资源是粤港澳大湾区建设国际科技创新中心的重要优势。粤港澳大湾区拥有的大学、科研院所总量很多,香港一座城市就拥有四所世界百强大学,而广东地区,既有中大、华工、暨大这样的百年老校,也有包括深圳南方科技大学这样新兴发展迅速的大学。再比如,依据PCT专利密度及科技出版物密度来分析,可以看出全球已经形成了非常明显的集群化创新趋势,在世界排名前100的创新集群中,粤港澳大湾区中有3个城市上榜,分别是深圳、香港以及广州。

广州集聚了广东省97%的国家重点学科、80%的高校资源,具有创新主体集聚、科研资源丰富等优势。近年来,广州加快了创新载体布局建设,中新广州知识城、广州科学城、琶洲互联网创新集聚区、广州国际生物岛、广州大学城—广州国际创新城、南沙粤港澳全面合作示范区、庆盛科技创新产业基地等一批创新载体正在推进建设。

一批重大创新平台建设也在积极推进,如再生医学与健康省实验室、南方海洋科学与工程省实验室加快建设,新一代通信与网络创新研究院启动建设,冷泉生态系统大科学装置、人类细胞谱系大科学研究设施等也在筹备中。

此外,广州的科研项目也得到国家、省的重点支持,比如华南理工大学承担的“分子聚集发光”基础科学中心项目,成为国家自然科学基金委迄今最大资助项目。

《粤港澳大湾区发展规划纲要》明确广州要培育提升科技教育文化中心功能。针对粤港澳大湾区目前的区域合作仍需加强、关键核心技术仍受制于人等问题,广州可以根据自身优势,建立跨区域协同创新机制,在重大技术研究、创新平台共建、人才引进、科技成果转化等领域实现穗港澳深度合作。

同时,广州要加强从“0”到“1”的原始性创新,加强关键核心技术攻关,以国家重点实验室、省实验室、在穗大科学装置为载体,联合香港、澳门的高水平大学和研究平台,瞄准国际科技前沿和颠覆性技术,开展重大科技专项研究,全面提升基础研究和应用基础研究能力,在新一代信息技术、人工智能、生物医药与健康、新材料、新能源、海洋经济等优势领域取得突破,形成协同效应,抢占国际科技竞争制高点。

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