市级重点实验室
一、台州市自身免疫性疾病诊断技术研究重点实验室
实验室负责人
戴勇,俄罗斯工程院院士(外籍)、乌克兰科学院院士(外籍)、主任医师( 二 级)、教授、生物医学工程研究员,博士后导师。省级 A 类人才,2017 年国家科技 进步奖二等奖获得者。现任南方科技大学台州研究院大健康中心主任,台州市科技创 新咨询委员会委员,台州市领军人才,南方科技大学第一附属医院临床医学研究中心 主任;省级自身免疫性疾病精准医疗工程技术研究中心主任,市级干细胞与细胞移植 公共技术平台主任、省级出生缺陷临床医学研究中心主任。承担和完成各级研究课题 82 项,其中以项目负责人承担和完成国家自然科学基金和省部级课题等 18 项;获授 权国家发明专利 32 项。在国内外发表论文 788 篇,其中 SCI 收录论文 295 篇,总引 用次数 6575 次,单篇引用最高 460 次,H 指数 38。2020 年肾脏专业领域影响力全国 排名 13 ,2022 年中国肾内科领域临床科研最为活跃五大学者之一,连续三年进入全 球顶尖科学家,爱思唯尔 2020 和 2021 年中国高被引学者之一。主编或者参与编写专 著 9 部,其中 3 部国外专著;获科研成果奖 28 项,其中研究成果 “红斑狼疮的诊治 策略及其关键技术的创新与应用”获 2017 国家科技进步二等奖和 2017 年度中国生命 科学十大进展之一,省部级科研成果奖 15 项,以项目第一完成人获奖 12 项。由于科研业绩突出并被国际同行认可,于 2019 年获得省级 A 类人才。
实验室团队
程鑫,教授,南方科技大学台州研究院医疗设备项目负责人。1997 年毕业于中 国科学技术大学地球与空间科学系,1999 年获斯坦福大学(Stanford University)地 球化学硕士学位,2005 年获密西根大学(The University of Michigan )电子工程专业 博士学位。2005 年 2 月- 12 月在普渡大学(Purdue University)进行博士后研究工作。 2006 年 1 月-2012 年 8 月在德克萨斯农工大学(Texas A&M University)电子和计算 机工程系任助理教授,2012 年 9 月至 12 月任终身副教授。2013 年 1 月-2020 年 5 月, 在南方科技大学全职工作,任材料科学与工程系教授和系负责人,兼任南科大分析测 试中心负责人。 自 2020 年 6 月起担任实验室与设备管理部部长。从事半导体材料、 器件和微纳加工方向的教学与科研工作。研究方向包括半导体光刻、纳米制造、纳米 光学、有机半导体材料和器件、微机电系统(MEMS)和高级数字生物芯片等。2011年 1 月获美国国家科学基金会职业奖(NSF CAREER Award)。同年 6 月获美国国防部高级研究计划署青年学者奖(DARPA Young Faculty Award)。2013 年入选深圳市孔雀计划 B 类,2014 年获深圳市政府特殊津贴。
汤冬娥,博士,硕士研究生导师,南方科技大学台州研究院大健康中心“ 自身免 疫性疾病精准诊断产业化”项目负责人,省级自身免疫性疾病精准医疗工程技术研究 中心骨干人员,省级医院协会第二届科研实验室建设与管理专业委员会青年委员会委 员,省级基层医药学会精准医学专业委员会第一届委员,省级医学会医学遗传学分会 第八届委员会青年委员会委员,省级医院协会第二届科研实验室建设与管理专业委员 会委员,省级精准医学应用学会遗传病分会第一届专业委员会委员,市级干细胞与细 胞移植公共技术平台骨干人员,市级医学会第三届医学遗传专业委员会委员兼秘书 等。近年来一直致力于自身免疫性疾病表观遗传调控作用研究,作为第一负责人承担 国家自然科学基金、省级自然科学基金等科研项目,同时参与国家自然科学基金等多 项科研课题,在国内外发表论文 112 篇,以一作或通讯作者发表论文 50 篇,其中 SCI 论文 40 篇,包括 Genomics 、J Pathol 等杂志,H 指数 9。 申请国家发明专利 16 项, 国际发明专利 1 项,其中获授权国家发明专利 1 项;作为主要完成人获国家级、省级 等成果奖 8 项,包括国家科技进步二等奖、省级科技进步二等奖、广西壮族自治区科技进步三等奖、云南省科学技术进步奖等科研成果。
娄飞,博士,毕业于瑞典皇家工学院光学专业,曾在加拿大麦吉尔大学从事博士 后研究工作,回国后曾任光启集团高级研究员。2017 年加入南方科技大学,研究领 域为微纳光学、光学材料、纳米压印、微纳加工、微流控;围绕传感、显示、照明、 智能医疗等新兴领域,开发高精度、低成本纳米压印解决方案。主要致力于相关技术 的应用技术研究和产业化,推动其在传感、显示、能源等领域的应用。曾参与完成多 项瑞典研究理事会、加拿大自然科学基金项目,及企业横向课题。在国内外期刊和会议上发表论文共 20 余篇; 申请专利 10 余项。
实验室研究方向
实验室主要围绕自身免疫性疾病诊断技术展开研究,主要研究内容分为基础研 究和技术临床转化。基础研究聚焦在诊断标志物挖掘、致病基因的发现与机制研究、 细胞治疗和新药治疗的临床前研究这几个方向。技术临床转化围绕 “ 自身免疫性疾 病诊断试剂盒产业化、细胞治疗方案优化的临床前研究、生物靶向药物对疾病缓解 疗效及方案优化的临床前研究”等方向。实验室依托南方科技大学台州研究院这个 平台,在省内具有很强的竞争力,同时有高水平研究团队进行实验室的规划和管理, 以及实验室的项目开展,将为台州创造一个自身免疫性疾病的研究平台以及诊断技术研发平台,带动相关医疗与产业向前发展。
实验室现有规模
申请重点实验室科研用房约 1300 平方米, 目前正在升级改造,预计建成流式细 胞检测实验室,分子生物实验室、蛋白质组学实验室、细胞培养室,可满足重点实验室常规运作需求。依托单位和共建单位拥有 1469.806 多万元的实验设备,包括高效液相色谱仪、 气相色谱仪、单分子基因测序仪套装(含自动进样仪)、高通量基因测序仪套装、全 自动多重免疫分析仪、化学发光测定仪、全自动过敏原分析仪、全自动血液细胞分析仪、全自动酶联免疫分析仪、全自动革兰染片仪等。
研究方向和主要研究内容
围绕“ 自身免疫性疾病特异性生物标志物挖掘、致病基因的发现与机制研究、细 胞治疗和新药治疗的临床前研究”方向,通过多组学贯穿分析高通量筛选疾病发生发 展过程中 “基因-表观遗传调控-转录因子-蛋白质-代谢物”等不同层面的疾病特异性 生物标志物和药物靶点;基于 hiPSC 模型对致病基因及其作用机制进行研究;通过单 细胞测序和空间转录组学方法结合生物信息学筛选和鉴定疾病相关细胞亚群和转录因子;MSC 对自身免疫性疾病的疗效以及方案优化的临床前研究;生物靶向药物对疾病缓解疗效及方案优化的临床前研究等方向,解决自身免疫性疾病临床中存在的重大科学问题。
自身免疫性疾病诊断试剂盒的开发
目前,研究团队发现三种自身免疫性疾病的蛋白标志物,可进行临床上的转化和 应用,产品正在研发中。预计采用多个蛋白联检技术,设计成蛋白联检芯片诊断试剂 盒。通过实验室的建设可以发现更多的自身免疫性疾病的蛋白标志物,并通过研究, 找到更好的诊断技术,利用临床的资源,更好地服务临床,更大地方便医生和患者的检测和治疗,早日攻克自身免疫性疾病的医学难题。
二、台州市药物绿色合成不对称催化技术研究重点实验
实验室负责人
张绪穆,教授、首席科学家、药物中心主任,长期从事高效高选择性的催化研究,是国家“千人计划 ”特聘专家, 国家“千人计划 ”联谊会化学化工专委会主任。在不对称氢化、不对称氢甲酰化、 线性氢甲酰化以及化学合成工艺开发等领域有重要的国际影响力。在 Science; J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem. 等学术刊物上发表学术论著 380 余篇, 申请专 利>60 篇,论文他引>15000 次, 其中单篇论文他引>1800 次,Hindex >75。
除了学术上卓有成就,他在产学研结合上也有着不俗成绩,以技术为支撑创办医药公司,取得了不错的经济效益,相关的重大药物如雷米普利、度洛西汀和西他 列汀中间体的绿色合成新工艺的工业化应用规模大、污染小、效益极高,在短短数年之内产值过亿元人民币。
实验室团队
实验室其它研发人员和分析、管理人员总共 15 人,其中拥有博士学位的 6 人,在 不对称催化等领域有多年的研究和工作经验。
朱健,博士,现为南方科技大学前沿与交叉研究院研究助理副教授。2015年获 江西师范大学材料物理与化学硕士学位,2019年获德国拜罗伊特大学(University of Bayreuth)高分子科学博士学位。研究方向有抗菌抗病毒材料、生物可降解聚 合物电纺纳米纤维膜复合材料、高强度、耐高温聚合物静电纺纳米纤维、柔性静电纺碳纳米纤维膜等, 以及基于电纺纳米纤维的三维气凝胶、聚合物/无机纳米复合材料的制备与应用,应用领域涉及高隔气性包装材料、防火/隔热/导电材料等。目前已在SCI期刊上发表论文十余篇。
实验室介绍
药物绿色合成研究中心以张绪穆教授团队发展的高效高选择性不对称氢化技术 为核心,着力于大品种药物绿色合成中试及放大工艺关键技术的研发,手性药物中间 体和手性原料药生产,合成工艺技术服务和定制研发等。台州是全国闻名的医化重镇, 年产值达 500 亿元,大品种原料药生产的知名企业扎堆。结合台州市对于大品种原料 及其中间体的战略性需求,发展具有国际竞争力的绿色催化技术和大量生产的工艺, 大幅度降低污染,大幅度降低生产成本,提高药品质量,替代低效选择性传统工艺并 创造巨大的经济效益,将为台州市的大型药企在药物制造领域里树立国内国际领域领 先地位,推动原始创新及先进绿色化学工艺的广泛应用,打下坚实的基础。
绿色合成是指采用无毒无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化 率,不生产或少生成副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反 应和方法,从根本上减少或消除环境污染,这是一项可以从源头上对污染进行防治的 科学技术。绿色合成能最大限度地合理配置资源,进而抑制环境污染,实现环境保护 和生态平衡,满足人类可持续发展。通过绿色合成,可以实现最大限度地利用原料分 子中的每一个原子,使之结合到目标产物中,达到零排放,原子利用率最高。绿色合 成对于环境和药物生产有着重要的意义。采用绿色制药技术(主要包括化学催化技术、 生物催化技术、微通道技术和高通量筛选技术)及工艺,解决若干重大药物和药物中 间体绿色合成中的核心科学问题,实现其绿色合成工业化,不仅可以降低安全环保风 险和压力,实现药企的可持续发展,也可以通过绿色改造,降低生产成本,提升我国 制药行业的整体水平和国际竞争力。
实验室现有规模
药物绿色合成团队依托的南方科技大学台州研究院具有良好的工作环境和科研设备条件,搭建了1300平方药物绿色合成实验室。实验室配备价值超1200万元的各类设备仪器,为研发工作的开展提供了有力的支持。
研究中心以张绪穆教授团队发展的高效高选择性不对称氢化技术为核心,在前期小 试工艺研发基础上,着力于大品种药物绿色合成中试及放大工艺关键技术的研发,手性 药物中间体和手性原料药生产,合成工艺技术服务和定制研发等。台州是全国闻名的医 化重镇,年产值达 500 亿元,大品种原料药生产的知名企业扎堆。结合台州市对于大品 种原料及其中间体的战略性需求,发展具有国际竞争力的绿色催化技术和大量生产的工 艺,大幅度降低污染,大幅度降低生产成本,提高药品质量,替代低效选择性传统工艺 并创造巨大的经济效益,将为台州市的大型药企在药物制造领域里树立国内国际领域领 先地位,推动原始创新及先进绿色化学工艺的广泛应用,打下坚实的基础。
研究中心在前期建设的基础上,希望通过三至五年的时间,组建一支 30 人左右的 研发团队,其中硕士以上学历 20 人左右,合成若干高效的新型手性配体和催化剂以及 发展若干药物分子的新绿色工艺合成路线,在国内和国际上申请多个专利,与多个药企 特别是台州本地的药企达成深度合作。
研究方向及主要研究内容
1 、发展高效、高选择性不对称催化反应手性配体工具箱,并将其中若干性能优秀的 配体实现公斤级放大。手性配体作为不对称催化反应的核心,决定着该领域未来的发 展方向,新型的手性配体通常停留在实验室研究层面,开发此类配体的放大工艺有利 于其在工业放大中的应用;
2 、发展高效、高选择性的化学催化反应,通过筛选手性配体工具箱的各个配体在不 同催化反应中的催化能力,找到适用于不同反应类型(不对称氢化、手性醇合成、手 性胺合成、酯基以及酰胺类化合物的绿色还原等)最合适、最有效的催化反应体系; 3 、研究催化反应在重要的药物中间体和生物活性天然产物合成中的应用。针对市场 上大品种手性药物的手性中间体,寻找能通过我们手性配体合成的产品进行工业开 发,设计出最简洁、最便宜、最环保、最安全的合成工艺。
实验室成果转化情况
1.承担的市级以上重要科研任务
2020 年台州市创新平台产学研合作项目——苯福林的绿色合成及工业化研究 2.获得授权的发明专利
1) 氧杂螺环双膦配体的合成与应用,201810129226 ,授权日期 2021.1.15
2) 钌-双膦催化剂催化的简单酮的不对称还原胺化制备手性伯胺,201910092496, 授权日期 2020.9.15
3) 一种氧杂螺环化合物及其高效合成与拆分方法 ,201810130127 ,授权日期 2020.10.12
三、台州市工业污水 COD 深度去除重点实验室
实验室负责人
诸致远博士,高级工程师,台州市“500 精英计划”创业创新人才, 毕业于中国科学技术大学高分子化学与物理专业, 2009 博士毕业后先后于澳大利亚墨尔本大学、瑞士联邦材料科学与技术研究所和韩国高丽大学从事技术研究工作。 2019 年回国后在苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司担任特聘高级工程师。研究背景有: 新型有机气凝胶超级保温材料的研究和开发;二氧化硅气凝胶超级保温材料的产业化研究; 功能性界面与表面材料的设计和开发。截至 2020 年底, 主持完成产品研发项目 1 项,主持在研项目 2 项,参与研发项目 3 项,发表学术论文 28 篇,会议论文 5 篇,参与专著章节编写 4 篇,申请发明专利 4 项。
实验室团队
客座教授:饶静一博士,教授,在基础研究方面,主要围绕环境响应性高分子材料为主题开展工作,相关研究成果在J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Chem.Commun.,Macromolecules,ACSMacroLett ers 等化学和高分子学科国际著名期刊上发表文章 20 余篇, 其中第一作者或通讯联系 人发表文章 16 篇, 一区文章 10 篇,总引用次数 500 余次。在应用研究方面,关注纳 米材料产品的成果转化, 作为第一负责人主持产品研发项目 4 项, 所获经费支持约 80 万瑞郎(折合人民币约 550 万),参与项目所获总经费支持约280万瑞郎。期间,经瑞士联邦材料科学与技术研究院,及苏黎世联邦理工学院董事会的联合审核评鉴, 一致认为申报人所参与开发的阻燃聚氨酯泡沫产品,对瑞士社会安全和经济发展有突出贡献,荣获了 2016 年瑞士联邦先进材料科学技术研究所创新发明奖。
实验室介绍
1. 污水 COD 深度去除:针对化工、造纸等污染物含量高行业,开发污水 COD 深 度处理方案, 目标为将 COD 从 100-300ppm 降低至 40- 100ppm。费用参比目前常用的氧化或吸附方案,需要费用持平或更低,同时操作更简便、安全,产生更少污泥量。
2. 污泥减量: 集中于工业污泥脱水领域, 将客户目前的脱水泥饼干度提升 5%左右 (如 20%提升至 25%干度),污泥减量~20%。对于深度脱水(40%泥饼干度) 领域应用, 则是开发低无机调理剂的污泥调理配方, 达到深度脱水目的, 降低污泥总量, 并极大减 少污泥灰分。方案化学品处理费用在目前化学品处理费用基础之上上升 30%以内, 但客户总运行成本降低 10%以上(通过污泥处置费用降低)。
3. 冷却水回收: 针对中小化工客户开放式冷却塔系统, 开发冷却水排污回收系统, 以及冷凝水收集回收系统。前者排污水回收率 50%,后者清洁冷凝水回收率>30%(全年平均)。
4. 污水在线监测及控制系统:开发污水处理化学品投加自动控制系统,核心为混 凝剂、絮凝剂随进水水质的波动而自动调整剂量投加。预期目标为化学用量减少 20-30%,同时保证更优的出水水质(浊度为参照指标)。
5. 工业介质在线净化回收及废气处理装置:本技术包括两部分,其中在线净化回 收可有效提高工业介质寿命 30%以上; 而废弃物处理一体化系统, 则可将废弃介质减量80%以上,从而极大减少客户最终委外处理危废数量及成本。
实验室现有规模
科研团队2个,总人数30余人,副高级或具有博士学位人员占比 50%以上,本科 以上学历100%,孵化项目公司 2 个,科研用房(场地) 1100 平方米, 配套设施及仪器设备 1000 万元,产业化项目达 5000 余万元。
研究方向及主要研究内容
研究方向
COD 去除、污泥深度脱水:药剂配方开发、产品建立、小规模生产、客户现场小 试、大规模工业应用。研发核心是高效药剂的配方研究,需要比现有方案效果更好,同时成本可控。介质回收与废介质处理: 实验室小试、整体流程设计、设备采购组装与现场应用。核心技术是移动式回收与处理系统的设计。商业模式在此项目中同样重要, 需要设计。
水回收:先期进行冷却排污水系统研发,包括设备流程与控制系统设计,现场中试、大规模应用。核心为防污堵能长期稳定运行、低服务量的回收系统设计。
污水处理智能化:以今后的现有某客户为研究基础,研究本项目公司药剂在该客 户的自动化控制逻辑。并与相关探头供应商合作,推出自动化控制技术,并在中长期 与数字云服务公司合作,推出数字化智能系统。该模块核心技术难题是自清洁技术探头的应用,及合理的控制逻辑建立。
主要研究内容
COD 去除:核心为高效吸附剂选型、并与混凝剂复配配方研发。需要分析污水中 污染物成分,建立高效吸附剂吸附模型;并使用实验配方设计测试不同配方的产品稳 定性及 COD 去除效果,达到产品稳定且 COD 去除效果最大化目标;备选路线为单独吸 附剂液体配方, 该方案可能相对费用较高, 但对于一些中小客户,其对方案单价不敏感而更介意处理效果,将有较好适应性。
污泥减量: 此部分包括两部分,及新型混凝剂应用减少药剂量及污泥产生量,以 及污泥深度脱水部分。对于前者, 需要建立新型混凝剂(主要为复配或有机混凝剂) 对无机混凝剂的取代比率,实验室测试污泥减量效果,此部分技术风险较小。对于污 泥深度脱水部分,研发阶段需要考查不同污泥调理剂产品, 包括但不仅限于表面活性 剂、杀菌剂、有机混凝剂等或其复配配方, 对污泥调理及压滤脱水效果。本部分另需 要在实验室建立污泥脱水模拟设备,以测试不同方案脱水效果。作为深度脱水技术路 线的备选方案, 无机混凝剂(但是也是减量的) +特殊结构的乳液絮凝剂, 将是该技术方向的另一可能性。目前该技术项目组成员在外资企业已有应用。
本课题的研发组织方式为,通过建立新型环保技术服务企业,并在台州成立该企 业研发中心,由该中心负责相关技术及产品开发工作。同时,拟借助南方科技大学在校研究生的科研力量,在研发中心主导下,开展相关研究。
对于设备相关的技术方向,如介质回收、水回收及智能化控制方面,则可能需要 与相关企业进行联合研发。如污水智能化控制方面, 美资企业 HACH 可协助提供耐污染探头,并协助提供探头信号采集及系统集成设计工作。