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第4条 服务的中断和终止
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第5条 用户言行
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上海微技术工业研究院丁辉文:生命科学和信息技术如何融合

作者:焦艳丽 2019-07-10 16:54

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2019年7月5日,青城山中国IC生态高峰论坛在四川青城山召开,上海微技术工业研究院总经理兼CEO丁辉文先生在圆桌讨论环节上以《生命科学和信息技术的融合》进行了开题演讲,动脉网对其精彩内容进行了整编。


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上海微技术工业研究院总经理兼CEO丁辉文


丁辉文:“超越摩尔”集成电路公共研发平台——上海微技术工业研究院CEO。之前他曾任比利时IMEC微电子研究院的中国区总经理、半导体设备公司东电电子(TEL)上海有限公司的副总裁和SEMI全球副总裁兼中国区总裁。丁辉文持有北京大学学士学位,加州大学尔湾分校硕士学位,内华达州立大学拉斯维加斯分校MBA学位和清华大学博士学位。


以物联网应用为代表的智能时代已经悄然来临,比如可穿戴机器人、智能制造、智能家居、智能医疗、智能农业、智慧城市等等都是智能时代的体现。在智能时代的发展趋势中,与个人电脑和互联网时代存在一个巨大的区别,就是从单一技术创新转变为多技术融合创新。在这个转变当中,可以看到下一风口就是生命技术和信息技术的交叉,也就是由BT(生命技术)和IT(信息技术)结合,即BTIT(BioTech&InfoTech)技术。


BTIT正在改变世界


丁辉文认为,半个世纪前,硅技术改变了IT行业。如今,这项技术正在改变BT。


关于BT和IT的关系,以前人们认为,主要是IT对BT起到推动作用,现在,通过研究,人们发现BT也能够影响到IT。比如,未来,DNA存储就是运用生物技术改变信息领域的存储技术。


其实,BTIT的结合正在医疗行业中开展。人体的躯体、大脑、神经元、细胞、细菌、病毒、蛋白、DNA/RNA、小分子,分别可以对应米、厘米、毫米、微米、纳米级尺寸单位。利用CT等设备,我们可以观察米到毫米的距离。到了微米阶段,我们需要用高尺度的工具来观察。到了纳米阶段之后,有很多信息是看不到的,需要结合分析,在这个过程中就需要用到一个新技术——BTIT技术。医疗设备的小型化、便携化也是BTIT的另一个应用场景。


丁辉文认为,BTIT技术将是下一个万亿美元市场。


遵循摩尔定律的硅技术正在不断推动BTIT的发展。现在,DNA测序和小分子研究已经进入了纳米量级。研究人员需要更先进的基础设施才能完成BT和IT所需要的应用。


BT和IT创新正在多层面开展,既有在创新理念上的基础研究,如光学、电子等专业理论的不断深入,也有前沿技术突破,如传感器新材料、新工艺的一些应用,以及应用研究突破,包括基因测序、癌症液体活检、脑电波在科研和临床中的应用。


BTIT正在颠覆众多科学和产业领域。有很多投资人发现这个产业正在由原来的高风险、低回报转变为高风险、中高回报。未来,这个行业当中会有很多高中风险、高回报的机会。


以微流体芯片实现智能化


生物光子集成光路作为BTIT的核心共性技术,在其基础上的研究非常重要。从生物光电子技术的角度来看,上海微技术工业研究院的设计技术体系由两个系统组成,一个是微流控系统,另一个是光学分析系统。两者结合,就可能实现医疗检测系统的小型化。


上海微技术工业研究院通过系统芯片化,做成了显微镜Microscope芯片,最后变成高度集成的BPU,即生物处理器。在这个过程当中,可以看到其中既有微流控、光电等IT技术,也有生物、成像、传感器技术,这些技术在这里形成了融合。


芯片级、高通量、高灵敏微纳生物传感与分析技术从根本上解决物理上高通量和灵敏度不可兼得的矛盾。


上海微技术工业研究院建立了8寸MtM研发中试线和化合物半导体研发中试线。公司在这两条线上各投入了10亿人民币。这个基础设施使研究人员观察到微米量级、纳米量级成为可能。同时,公司吸引了一批国际一流的人才团队,致力于帮助没有投资基础设施能力的企业降低研发风险和成本,促进创新。


关于智慧医疗行业,定辉文主要将其分成两大类:一个是芯片级的应用,一个是物联网级的技术应用。这两个大的方向最后在云端由信息分析、反馈、产品服务等形成智慧医疗产业链。


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智慧医疗产业细分领域


另外,在芯片模组中,上海微技术工业研究院把整个微流控的芯片做成模组,以实现数字化、智能化,进而实现模组化、小型化。基于微流控芯片技术相关传感终端有着多种用途。


芯片级医用传感器开发:主要用于体外检测IVD,癌症等重症信息监测,提升医疗现有技术的检测和分析的效率和能力,此外,芯片级微流控系统也能用于新药开发领域,提高新药研发效率等


先进制造工艺技术开发:集成医用3D打印技术和MEMS技术,将这两个技术集成在一起可以精确打印出活体细胞,为各种应用服务。


智能的POCT检验和监测工具开发:便捷高效的检测工具是智慧医疗的基础,智慧医疗在日常的疾病检测和病情监测中对检测速度、使用的简便性和节约综合成本与POCT产品的独有特点相辅相成。


除此之外,智能微流体芯片可以应用POCT医疗诊断,尤其是PCR扩增以及数据分析。另外液体细胞技术液压、健康监控、器官芯片、药效评价也能应用到微流控芯片。甚至,还可以结合压力传感器和3D打印技术生产智能牙齿。


总的来讲,从药物研发中基于微流控的提升量级的操作到2D、3D的药物筛选、基于微流控的给药,到最后微流控制的动物试验,微流体已经应用到药物研究的各个环节。


生命科学产业已经进入到新的阶段、采用新的模式。以前的模式是自主研发,然后开始做研发外包、技术授权、协助研发,最后渐渐进入到共享研发这样的环境。


在这个过程当中,生命科学是BT和IT的融合,微技术工业研究院有非常好的基础设施和公共研发平台,已经渐渐摸索出一套合适的合作模式,对公司的吸引力越来越大,去年,研究院拥有了210个付费的客户。


生命科学行业创新不容易,希望能够借助青城山中国IC生态高峰论坛这个契机,和与会嘉宾共同探讨、构建产业生态,帮助创业者取得成功。


注:文中如果涉及动脉网记者采访的数据,均由受访者提供并确认。如果您有资源对接,联系报道项目,寻求合作等需求请填写 需求表

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