奋进的河北·“十四五”答卷丨身边的“十四五”（三）：生产线上的产学研

从破解脑蛋白药物的“黑匣子”，到打破氢能隔膜的进口依赖，再到让机器人在高空“举重若轻”……近年来，河北通过组建科技特派团、搭建平台、开展应用场景专项等多元路径，让高校科研院所的前沿理论与企业一线的真实需求和复杂场景深度融合，推动他们合力破解关键核心技术难题。

这种“产学研用”的紧密耦合，正精准打通从实验室到生产线的转化通道，让创新链和产业链无缝对接。

解码“脑蛋白”

 11月5日，记者走进河北智同生物制药股份有限公司生产车间，一个个不锈钢容器整齐排列。

猪脑在低温下破壁、冻融，再经提取、过滤、沉淀分离，酶解、酸解、层析、配液后，一瓶瓶注射用脑蛋白水解物（Ⅰ）冻干粉针剂从全自动生产线下线。

 “这是我们的拳头产品，用来治疗阿尔茨海默病。”智同生物副总经理李金红说。

早在2010年，该公司通过调研发现，患有阿尔茨海默病等神经退行性疾病的患者人群大，但是相关治疗药品少，主要依赖国外进口。聚焦患者需求，智同生物进入生物化学制药新赛道，决定靠自主研发填补国内空白。

为攻克生产工艺难题，他们拿出2000余万元进行自主研发，并投入1.2亿元购置世界先进设备，建设高标准车间。2016年，小分子多肽创新药——注射用脑蛋白水解物（Ⅰ）研发成功。

药效很好，但由于生化药物成分复杂、靶标不明确，到底哪种成分起作用？它们怎样发挥治疗效果？……“这些问题不容易回答，所以生化药的作用机制常常被称为‘黑匣子’。”李金红说。

说不清作用机理，就没有稳定可靠的质量标准。智同生物下决心、开先河，对动物源性复杂多肽进行解析。

打开“黑匣子”，识别活性肽成分是关键。

 “活性肽就像钥匙，能精准地插入细胞表面的‘锁孔’，开启或关闭某些生理通道开关，从而发挥保护神经、促进修复等作用。”李金红说，脑蛋白肽药物由8000多种不同多肽组成，从中找到那些真正发挥作用的多肽，无异于大海捞针。

没经验、没方向、没路径，他们五六个人的团队做过很多实验设计，效果却不理想。

 “作为‘小巨人’企业，我们虽然有自己的研发中心和研发团队，但在理论研究上依然心有余而力不足。”李金红说。

特派团入驻，研发出现转机。

 2022年，河北针对专精特新“小巨人”企业技术需求，匹配省内外高校、科研院所相关领域专家，组建科技特派团为企业开展“一对一”帮扶。

经科技部门撮合，智同生物与中国药科大学梁艳教授团队成功牵手。

 “特派团的成立，让我们在教学之余有了新的身份，能够参与企业产品的研发，不仅能帮助企业解决困难，而且能实现科研反哺教学。”梁艳告诉记者。

特派团接到的任务，是建立一套“生物活性追踪系统”。他们设计了体外细胞模型，模拟神经元所处的环境。

谁知，刚起步就遇到了“拦路虎”。

 “构建稳定的新生儿脑缺血模型的时候，缺氧既不能太轻，也不能太重。”梁艳说，太轻了，不容易缺氧；太重了，细胞就会死亡，还得重新培养。

在一次次设计方案推倒重来的过程中，经过近一年的时间，他们终于找到一种有效的造模方法。

随着难题一个个被攻克，2023年，团队从药物中“捕捉”出有效组分，并且发现这些有效组分可以抑制后期脑神经元髓鞘纤维层萎缩。

智同生物还将捕捉到的有效的肽组分申报了专利，未来，他们将利用这些化合物，开发多肽类药物新品种。

 “我们提需求，特派团专家给方案，为产品研发升级解除了后顾之忧。”李金红展示起手机里的通话记录，“梁老师实时在线，一个电话就能解决问题。有时间，还会来车间手把手进行技术指导！”

受益于特派团的帮助，企业研发人员开拓了思路、开阔了视野。

智同生物的研发人员何来鹏记得，在脑蛋白水解纯化环节遭遇瓶颈，产品得率始终在67%徘徊，且保质期难以突破。

关键时刻，专家团队通过“线上+线下”联动，与企业召开技术研讨会，从多肽成分分离到灭菌工艺优化，逐一破解难题。

 “一次视频会上，特派团提出的新点子启发了我，我们连夜调整实验方案，最终将产品保质期延长至24个月，远超同类竞品。”何来鹏说。

在特派团专家的帮助下，智同生物还和中国药科大学共同组建了多肽药物评价与PK-PD（药动学—药效学）研究中心。“依托这个平台，我们正在开展单体多肽药的药学研究和临床前药理研究，这是对注射用脑蛋白水解物（Ⅰ）的二次开发和技术升级。”李金红告诉记者。

目前，智同生物已拥有40件专利、121个药品批准文号，注射用复方骨肽、注射用尿激酶等自主研发产品陆续上市，形成“研发—生产—商业化—再研发”的良性循环。

 “创新环境越来越好，‘小巨人’越来越壮实了！”李金红说，接下来，他们将继续扩展产品链，争取在未来五年内，企业年销售收入达到5亿元。

智造“氢能膜”

 11月10日，记者来到沧州工苑新型膜材料有限公司，一轴轴“粗布”走下生产线。上手一摸，手感和普通粗布差不多。

 “可别小瞧了它，最高一平方米可卖到600元。”天津工业大学教授、沧州工苑新型膜材料有限公司负责人李振环说。

这款“粗布”名叫低膜阻低渗氢聚苯硫醚纤维隔膜，是碱性制氢水电解槽的核心材料，可有效阻隔槽内氧气和氢气的混合，保证气体的纯度和电解服役的安全性。

 “2020年前后，国内企业都倾向使用进口的复合隔膜，传统聚苯硫醚纤维隔膜由于膜阻高、气密性差，一直被行业诟病。”李振环告诉记者。

一个老客户找到李振环，希望他能研发一款膜阻低、气密性高、孔径小、耐高温的聚苯硫醚纤维隔膜。

于是，李振环带领团队开始研发。

聚苯硫醚纤维隔膜的原材料早先依赖进口，他们和相关院校、企业合作研发国产聚苯硫醚。

没有专门生产隔膜的设备，就联合相关厂家定制；新品隔膜生产没有现成工艺，他们摸索采用传统纺织技术，调整材料结构，增加改性处理工艺……

一次次“头脑风暴”和上百次试验，历时2年，李振环带领团队研发出低膜阻低渗氢聚苯硫醚纤维隔膜，气密性是过去的2倍，膜阻是原来的四分之一，完全符合客户提出的要求。

 “新产品有了，但由于没有经过实践检验，得不到市场信任，大家还是觉得进口的靠谱。”李振环说。

机遇，出现在2022年。

当时，沧州正计划培育一批可突破膜产业发展瓶颈、实现膜产业链高端化发展的企业，生产一批技术含量高、发展潜力大、国内急需的膜产品。

他们找到了地缘相近，并且有大量膜技术成果的天津工业大学，为了达成合作，多次到该校商谈。

 “沧州有得天独厚的区位和资源优势。”天津工业大学沧州研究院院长魏俊富给记者一一细数：从天津坐高铁到沧州仅需22分钟，聚酰胺、聚丙烯等功能性膜上游原材料供给充足，绿色化工、生物医药、海水淡化等下游应用场景丰富。

当年6月，双方决定共建天津工业大学沧州研究院，打造集科技研发、成果转化和产业孵化于一体的综合性平台。

 “高校擅长‘从0到1’的突破，企业想要的是‘从10到100’的效益，中间那段最艰难、最关键的‘从1到10’，就成了科技成果转化落地的‘死亡谷’。”魏俊富说，研究院就是要打通从论文到产品的转化通道，推动先进技术孵化落地，突破膜产业发展瓶颈。

在研究院帮助下，李振环研发团队找到当地一家电解氢企业，愿意尝试工苑公司生产的膜。1000标方的电解槽里，他们的膜经多次测试，都成功制出高纯氢。

很快，李振环将团队研发的“能源与环境用聚苯硫醚膜材料的生产与产品开发”项目成果进行转化，并成立沧州工苑新型膜材料有限公司。

如今，李振环团队研发的低膜阻低渗氢聚苯硫醚纤维隔膜已占据国内碱性电解槽制氢90%以上的份额，成为碱性制氢水电解槽的主流隔膜。

新型氢隔膜研发成功后，沧州工苑还联合上下游企业共同开发，实现了氢隔膜所用材料从树脂到纱线、纺纱织布再到织布改性，全产业链的国产化。

 “发展膜产业，沧州有良好的产业基础，我们有很多上下游客户都在这里，比如很多试剂本地采购，还有天瑞星等下游客户。”李振环说，如今，他将时间一分为二，一半在天津，一半在沧州。

眼下，天津工业大学沧州研究院不仅与当地化工、环保企业紧密对接，还积极倡导构建“政产学研金服用”七位一体的创新生态，推动膜产业转型升级，加速打造京津冀地区膜技术成果产业化的“中试首选地”。

 “在研究院的扶持下，我们已经具备年产20万平方米的生产能力，隔膜根据不同型号定价，‘粗布’论平方米卖，2024年公司产值约1000万元。今年随着越来越多的国内外客户参观考察，又新增了不少意向订单。”李振环说，他们将积极推进产品的迭代升级，不断扩大市场占有率。

巧用“机器人”

 “准备开始作业！”

 11月11日，在位于灵寿县的河北建工建筑装配股份有限公司的智能装备基地，指令声刚落，工作人员在遥控器上输入字符，同时按下控制键。

只见机械臂平稳移动，板材安装机器人将重达200公斤的巨型幕墙玻璃稳稳抓起、提升，并安装固定在金属边框中，动作流畅精准。

这个“超级工匠”，看上去像个推车，却是一身钢筋铁骨，最多能“背起”400公斤的重量，单块最大尺寸2.5米×4米的幕墙安装平均仅需4分半钟。

 “过去，一块500多斤的板材，需要五六个人一起发力安装，一旦哪边使得劲儿不对，就会导致工人肌肉拉伤，降低工作效率。”河北建工集团有限责任公司建工智能装配现场负责人李勇斌说。

用工难、用工贵、安全风险高、效率瓶颈和质量精度不足，是长期困扰建筑幕墙安装行业的共性难题。多年来，河北建工集团一直在寻求破局之道。

 2023年，河北以打造和开放创新应用场景为抓手，贯通“为场景找技术、为技术找场景”的“双找”推进路径，加快推动科技创新和产业创新深度融合。

省科技厅还设立场景专项予以资金支持，搭建“概念验证—众筹科研—中试熟化—场景应用—引导基金”成果转化阶梯，推出“科技成果转化贷”等金融产品，为场景验证和转化提供保障。

有了政府支持，河北建工集团当即决定，开放多年积累的核心工艺工法数据和真实复杂的施工场景，为有能力者提供“试验场”。

河北工业大学杨冬教授团队一直在机器人及自动化技术领域深耕研究。他们信心满满，来到石家庄与河北建工集团组成研发团队，联合攻关。

 “当时，我们对这项技术的研究只停留在理论层面，没有任何经验可循，只能一步步摸索。”杨冬说。

让机器人灵活拿起板材，是研发团队遇到的第一道坎。

 “实验室建模阶段，我们设想的是机械臂水平抓取板材后将其竖立安装，可到了实际应用场景中，由于施工路面坑洼不平，机器人底盘需要设计得较高，但大载荷的机械臂尺寸又不能太长，所以无法够到板材。”杨冬说。

承载力越高，机械臂尺寸设计就要越紧凑，什么样的构型设计才能解决这些参数之间的冲突？这个问题让研发团队伤透了脑筋。

他们开展了大量模拟计算，反复试验优化参数，用了一年时间，终于在“互相打架”的技术指标上获得突破，确定了机械臂结构，让机器人可以有力又灵活。

 “拿”得起，还要“安”得快。

重载机器人在作业过程中，在抓取重物时，往往会产生变形，难以实现全自动化安装。他们想到了一种人机协作的安装方式，来提高安装速度。

研发关键阶段，团队成员在实验室一起熬夜攻坚。花了半年时间，机器人安装速度大大提高。

 2024年，他们研制出面向高、中、低空全场景建筑施工环境的系列化大中型智能建筑板材安装机器人，解决了高精度曲面、多规格大尺寸幕墙混合安装行业难题，较国内外同类产品载荷、安装尺寸、作业效率和精度均提升1倍以上。

核心技术上的突破带来源源不断的订单。如今，板材安装机器人已成功应用于河北奥体中心、定州文体中心等工程项目。“前不久，我们还接待了来自德国的客户，他们对建筑板材安装机器人非常感兴趣，有很强的采购意向。”李勇斌说。

对于未来，李勇斌也有了新的打算，他计划着依托河北建工集团这个平台，继续研发迭代板材安装机器人，提高机器人自动化水平。（河北日报记者 王璐丹）