11月5日，河北建工建筑裝配股份有限公司的智能裝備基地，技術人員正在對大型建筑板材安裝機器人進行系統性優化調試。河北日報記者許佳奇攝

從破解腦蛋白藥物的“黑匣子”，到打破氫能隔膜的進口依賴，再到讓機器人在高空“舉重若輕”……近年來，我省通過組建科技特派團、搭建平臺、開展應用場景專項等多元路徑，讓高校科研院所的前沿理論與企業一線的真實需求和復雜場景深度融合，推動他們合力破解關鍵核心技術難題。

這種“產學研用”的緊密耦合，正精準打通從實驗室到生產線的轉化通道，讓創新鏈和產業鏈無縫對接。

整理/河北日報記者王璐丹 制圖/孫濤

解碼“腦蛋白”

11月5日，記者走進河北智同生物制藥股份有限公司生產車間，一個個不銹鋼容器整齊排列。

豬腦在低溫下破壁、凍融，再經提取、過濾、沉淀分離，酶解、酸解、層析、配液后，一瓶瓶注射用腦蛋白水解物（Ⅰ）凍干粉針劑從全自動生產線下線。

“這是我們的拳頭產品，用來治療阿爾茨海默病。”智同生物副總經理李金紅說。

早在2010年，該公司通過調研發現，患有阿爾茨海默病等神經退行性疾病的患者人群大，但是相關治療藥品少，主要依賴國外進口。聚焦患者需求，智同生物進入生物化學制藥新賽道，決定靠自主研發填補國內空白。

為攻克生產工藝難題，他們拿出2000余萬元進行自主研發，并投入1.2億元購置世界先進設備，建設高標準車間。2016年，小分子多肽創新藥——注射用腦蛋白水解物（Ⅰ）研發成功。

藥效很好，但由于生化藥物成分復雜、靶標不明確，到底哪種成分起作用？它們怎樣發揮治療效果？……“這些問題不容易回答，所以生化藥的作用機制常常被稱為‘黑匣子’。”李金紅說。

說不清作用機理，就沒有穩定可靠的質量標準。智同生物下決心、開先河，對動物源性復雜多肽進行解析。

打開“黑匣子”，識別活性肽成分是關鍵。

“活性肽就像鑰匙，能精準地插入細胞表面的‘鎖孔’，開啟或關閉某些生理通道開關，從而發揮保護神經、促進修復等作用。”李金紅說，腦蛋白肽藥物由8000多種不同多肽組成，從中找到那些真正發揮作用的多肽，無異于大海撈針。

沒經驗、沒方向、沒路徑，他們五六個人的團隊做過很多實驗設計，效果卻不理想。

“作為‘小巨人’企業，我們雖然有自己的研發中心和研發團隊，但在理論研究上依然心有余而力不足。”李金紅說。

特派團入駐，研發出現轉機。

2022年，河北針對專精特新“小巨人”企業技術需求，匹配省內外高校、科研院所相關領域專家，組建科技特派團為企業開展“一對一”幫扶。

經科技部門撮合，智同生物與中國藥科大學梁艷教授團隊成功牽手。

11月3日，在河北智同生物制藥股份有限公司，科技特派團團長、中國藥科大學教授梁艷（右二）在指導企業制定產品新的質量標準。河北日報記者許佳奇攝

“特派團的成立，讓我們在教學之余有了新的身份，能夠參與企業產品的研發，不僅能幫助企業解決困難，而且能實現科研反哺教學。”梁艷告訴記者。

特派團接到的任務，是建立一套“生物活性追蹤系統”。他們設計了體外細胞模型，模擬神經元所處的環境。

誰知，剛起步就遇到了“攔路虎”。

“構建穩定的新生兒腦缺血模型的時候，缺氧既不能太輕，也不能太重。”梁艷說，太輕了，不容易缺氧；太重了，細胞就會死亡，還得重新培養。

在一次次設計方案推倒重來的過程中，經過近一年的時間，他們終于找到一種有效的造模方法。

隨著難題一個個被攻克，2023年，團隊從藥物中“捕捉”出有效組分，并且發現這些有效組分可以抑制后期腦神經元髓鞘纖維層萎縮。

智同生物還將捕捉到的有效的肽組分申報了專利，未來，他們將利用這些化合物，開發多肽類藥物新品種。

“我們提需求，特派團專家給方案，為產品研發升級解除了后顧之憂。”李金紅展示起手機里的通話記錄，“梁老師實時在線，一個電話就能解決問題。有時間，還會來車間手把手進行技術指導！”

受益于特派團的幫助，企業研發人員開拓了思路、開闊了視野。

智同生物的研發人員何來鵬記得，在腦蛋白水解純化環節遭遇瓶頸，產品得率始終在67%徘徊，且保質期難以突破。

關鍵時刻，專家團隊通過“線上+線下”聯動，與企業召開技術研討會，從多肽成分分離到滅菌工藝優化，逐一破解難題。

“一次視頻會上，特派團提出的新點子啟發了我，我們連夜調整實驗方案，最終將產品保質期延長至24個月，遠超同類競品。”何來鵬說。

在特派團專家的幫助下，智同生物還和中國藥科大學共同組建了多肽藥物評價與PK-PD（藥動學—藥效學）研究中心。“依托這個平臺，我們正在開展單體多肽藥的藥學研究和臨床前藥理研究，這是對注射用腦蛋白水解物（Ⅰ）的二次開發和技術升級。”李金紅告訴記者。

目前，智同生物已擁有40件專利、121個藥品批準文號，注射用復方骨肽、注射用尿激酶等自主研發產品陸續上市，形成“研發—生產—商業化—再研發”的良性循環。

“創新環境越來越好，‘小巨人’越來越壯實了！”李金紅說，接下來，他們將繼續擴展產品鏈，爭取在未來五年內，企業年銷售收入達到5億元。

智造“氫能膜”

11月10日，記者來到滄州工苑新型膜材料有限公司，一軸軸“粗布”走下生產線。上手一摸，手感和普通粗布差不多。

“可別小瞧了它，最高一平方米可賣到600元。”天津工業大學教授、滄州工苑新型膜材料有限公司負責人李振環說。

這款“粗布”名叫低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜，是堿性制氫水電解槽的核心材料，可有效阻隔槽內氧氣和氫氣的混合，保證氣體的純度和電解服役的安全性。

“2020年前后，國內企業都傾向使用進口的復合隔膜，傳統聚苯硫醚纖維隔膜由于膜阻高、氣密性差，一直被行業詬病。”李振環告訴記者。

一個老客戶找到李振環，希望他能研發一款膜阻低、氣密性高、孔徑小、耐高溫的聚苯硫醚纖維隔膜。

于是，李振環帶領團隊開始研發。

聚苯硫醚纖維隔膜的原材料早先依賴進口，他們和相關院校、企業合作研發國產聚苯硫醚。

沒有專門生產隔膜的設備，就聯合相關廠家定制；新品隔膜生產沒有現成工藝，他們摸索采用傳統紡織技術，調整材料結構，增加改性處理工藝……

一次次“頭腦風暴”和上百次試驗，歷時2年，李振環帶領團隊研發出低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜，氣密性是過去的2倍，膜阻是原來的四分之一，完全符合客戶提出的要求。

“新產品有了，但由于沒有經過實踐檢驗，得不到市場信任，大家還是覺得進口的靠譜。”李振環說。

機遇，出現在2022年。

當時，滄州正計劃培育一批可突破膜產業發展瓶頸、實現膜產業鏈高端化發展的企業，生產一批技術含量高、發展潛力大、國內急需的膜產品。

他們找到了地緣相近，并且有大量膜技術成果的天津工業大學，為了達成合作，多次到該校商談。

“滄州有得天獨厚的區位和資源優勢。”天津工業大學滄州研究院院長魏俊富給記者一一細數：從天津坐高鐵到滄州僅需22分鐘，聚酰胺、聚丙烯等功能性膜上游原材料供給充足，綠色化工、生物醫藥、海水淡化等下游應用場景豐富。

當年6月，雙方決定共建天津工業大學滄州研究院，打造集科技研發、成果轉化和產業孵化于一體的綜合性平臺。

“高校擅長‘從0到1’的突破，企業想要的是‘從10到100’的效益，中間那段最艱難、最關鍵的‘從1到10’，就成了科技成果轉化落地的‘死亡谷’。”魏俊富說，研究院就是要打通從論文到產品的轉化通道，推動先進技術孵化落地，突破膜產業發展瓶頸。

在研究院幫助下，李振環研發團隊找到當地一家電解氫企業，愿意嘗試工苑公司生產的膜。1000標方的電解槽里，他們的膜經多次測試，都成功制出高純氫。

很快，李振環將團隊研發的“能源與環境用聚苯硫醚膜材料的生產與產品開發”項目成果進行轉化，并成立滄州工苑新型膜材料有限公司。

如今，李振環團隊研發的低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜已占據國內堿性電解槽制氫90%以上的份額，成為堿性制氫水電解槽的主流隔膜。

新型氫隔膜研發成功后，滄州工苑還聯合上下游企業共同開發，實現了氫隔膜所用材料從樹脂到紗線、紡紗織布再到織布改性，全產業鏈的國產化。

“發展膜產業，滄州有良好的產業基礎，我們有很多上下游客戶都在這里，比如很多試劑本地采購，還有天瑞星等下游客戶。”李振環說，如今，他將時間一分為二，一半在天津，一半在滄州。

眼下，天津工業大學滄州研究院不僅與當地化工、環保企業緊密對接，還積極倡導構建“政產學研金服用”七位一體的創新生態，推動膜產業轉型升級，加速打造京津冀地區膜技術成果產業化的“中試首選地”。

“在研究院的扶持下，我們已經具備年產20萬平方米的生產能力，隔膜根據不同型號定價，‘粗布’論平方米賣，2024年公司產值約1000萬元。今年隨著越來越多的國內外客戶參觀考察，又新增了不少意向訂單。”李振環說，他們將積極推進產品的迭代升級，不斷擴大市場占有率。

巧用“機器人”

“準備開始作業！”

11月11日，在位于靈壽縣的河北建工建筑裝配股份有限公司的智能裝備基地，指令聲剛落，工作人員在遙控器上輸入字符，同時按下控制鍵。

只見機械臂平穩移動，板材安裝機器人將重達200公斤的巨型幕墻玻璃穩穩抓起、提升，并安裝固定在金屬邊框中，動作流暢精準。

這個“超級工匠”，看上去像個推車，卻是一身鋼筋鐵骨，最多能“背起”400公斤的重量，單塊最大尺寸2.5米*4米的幕墻安裝平均僅需4分半鐘。

“過去，一塊500多斤的板材，需要五六個人一起發力安裝，一旦哪邊使得勁兒不對，就會導致工人肌肉拉傷，降低工作效率。”河北建工集團有限責任公司建工智能裝配現場負責人李勇斌說。

用工難、用工貴、安全風險高、效率瓶頸和質量精度不足，是長期困擾建筑幕墻安裝行業的共性難題。多年來，河北建工集團一直在尋求破局之道。

2023年，河北以打造和開放創新應用場景為抓手，貫通“為場景找技術、為技術找場景”的“雙找”推進路徑，加快推動科技創新和產業創新深度融合。

省科技廳還設立場景專項予以資金支持，搭建“概念驗證—眾籌科研—中試熟化—場景應用—引導基金”成果轉化階梯，推出“科技成果轉化貸”等金融產品，為場景驗證和轉化提供保障。

有了政府支持，河北建工集團當即決定，開放多年積累的核心工藝工法數據和真實復雜的施工場景，為有能力者提供“試驗場”。

河北工業大學楊冬教授團隊一直在機器人及自動化技術領域深耕研究。他們信心滿滿，來到石家莊與河北建工集團組成研發團隊，聯合攻關。

“當時，我們對這項技術的研究只停留在理論層面，沒有任何經驗可循，只能一步步摸索。”楊冬說。

讓機器人靈活拿起板材，是研發團隊遇到的第一道坎。

“實驗室建模階段，我們設想的是機械臂水平抓取板材后將其豎立安裝，可到了實際應用場景中，由于施工路面坑洼不平，機器人底盤需要設計得較高，但大載荷的機械臂尺寸又不能太長，所以無法夠到板材。”楊冬說。

承載力越高，機械臂尺寸設計就要越緊湊，什么樣的構型設計才能解決這些參數之間的沖突？這個問題讓研發團隊傷透了腦筋。

他們開展了大量模擬計算，反復試驗優化參數，用了一年時間，終于在“互相打架”的技術指標上獲得突破，確定了機械臂結構，讓機器人可以有力又靈活。

“拿”得起，還要“安”得快。

重載機器人在作業過程中，在抓取重物時，往往會產生變形，難以實現全自動化安裝。他們想到了一種人機協作的安裝方式，來提高安裝速度。

研發關鍵階段，團隊成員在實驗室一起熬夜攻堅。花了半年時間，機器人安裝速度大大提高。

2024年，他們研制出面向高、中、低空全場景建筑施工環境的系列化大中型智能建筑板材安裝機器人，解決了高精度曲面、多規格大尺寸幕墻混合安裝行業難題，較國內外同類產品載荷、安裝尺寸、作業效率和精度均提升1倍以上。

核心技術上的突破帶來源源不斷的訂單。如今，板材安裝機器人已成功應用于河北奧體中心、定州文體中心等工程項目。“前不久，我們還接待了來自德國的客戶，他們對建筑板材安裝機器人非常感興趣，有很強的采購意向。”李勇斌說。

對于未來，李勇斌也有了新的打算，他計劃著依托河北建工集團這個平臺，繼續研發迭代板材安裝機器人，提高機器人自動化水平。

編輯：姜長淼