杭州的实验室在忙什么？|焦点日报

杭州要争创综合性国家科学中心，需要高能级科创平台的支撑。

浙江省实验室，便是浙江高能级创新平台的“第一梯队”。

目前，杭州已经有1个国家实验室，和7个浙江省实验室。同时，2个“大科学装置”（杭州超重力场、杭州极弱磁场）也在加快推进建设。

(资料图)

5月4日至6日，浙江省委书记易炼红在杭州开展主题教育课题蹲点调研时，就十分关注重点实验室建设，实地考察了之江实验室、良渚实验室和白马湖实验室。

他希望，之江实验室全方位锚定一流、对标最好，积极服务国家重大战略、助力创新强省建设。他希望，白马湖实验室聚焦世界科技前沿和经济主战场，推动科技创新、产业升级，助力聚集人才、加快成果转化，形成相得益彰的效果。在良渚实验室，他勉励实验室发挥好多学科汇聚优势，实现投入更有保障、机制更加健全、协同更为顺畅。

目前，浙江布局了10个浙江省实验室，杭州占7席，4个在余杭。

4月以来，杭州市委常委、余杭区委书记刘颖先后带队走访了之江实验室、良渚实验室，希望实验室在创新策源上实现更大突破，为打造杭州城市重要新中心，特别是打造科技创新策源地的重要新中心提供强大支撑和动能。

这些重点实验室为何备受关注？

当我们仰望星辰大海时，他们在探索宇宙奥秘。他们在攻克能源转化的“卡脖子”技术，他们在破解生命科学的重大难题，他们的研究成果，正在改变世界。

杭州的7个浙江省实验室，都在忙什么？一起看看。

之江实验室

探索宇宙奥秘

当你抬头看天空，浩瀚无垠的夜空中，繁星点点。你知道多少宇宙的奥秘？

快速射电暴（FRB）是宇宙中无线电波段最剧烈的爆发现象，对它的观测，为人类探索宇宙奥秘提供了新的窗口。

近年来，随着大量射电望远镜的出现，快速更新着人类对快速射电暴的观测和认知。

5月12 日，国际顶级学术期刊Science刊发快速射电暴领域重磅发现——《一个重复快速射电暴周湍动环境中的磁场反转》，就来自之江实验室。

这次研究的对象FRB 20190520B，由中国天眼FAST“多科学目标同时巡天”项目所发现，是世界首例持续活跃重复暴。之江实验室团队测量了FRB 20190520B的偏振性质，发现其法拉第旋转量存在巨大变化。

电磁波穿过磁化等离子体会发生振动方向改变，被称为法拉第旋转。法拉第旋转量，隐藏了诸多宇宙磁场环境特征，对射电天文学的研究至关重要。

成果艺术想象图/冯毅供图

“快速射电暴在到达地球之前，会通过宇宙中的等离子体，受磁场影响发生法拉第旋转，振动方向随之变化，抵达地球时的振动方向和刚发出时不一样。因此，可以通过分析法拉第旋转量来反推快速射电暴所经过的宇宙磁场环境。”之江实验室研究专家冯毅解释。

这一发现，是快速射电暴起源研究向前推进的重要一步。

这项发现可能听起来很拗口，也很难理解，但它正在帮助人类揭开宇宙起源的奥秘。

良渚实验室

AI或许能给医生当助手

急性髓系白血病是一种致命的髓系恶性肿瘤。骨髓涂片的细胞形态检测，是髓系恶性肿瘤的临床诊断重要标准之一。

近日，良渚实验室血液与免疫疾病领域钱鹏旭研究员团队联合首席科学家黄河教授团队，在国际顶级学术期刊《血液学与肿瘤学杂志》在线发表了一项重大研究成果，介绍了一种能够用于诊断不同亚型AML（急性髓系白血病）的深度学习算法。

也就是说，AI并且通过显著性热图的方式，可以将骨髓涂片更好地展示出来，并且已经拥有相当于高级医师的诊断能力，能为临床医师提供辅助诊断依据。 

这也意味着，在未来，AI有可能成为临床医师的“阅片助手”，减轻医生的阅片压力。特别是在医疗资源分布不均衡的地区，可以为临床医师提供辅助诊断依据。

湖畔实验室

未来的视频比“超高清”更高清？

视频编解码技术，是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码，才能保证在互联网环境下提供视频服务。

3月，国际数据压缩领域顶级会议Data Compression Conference在美国犹他州举行，湖畔实验室（达摩院）有4篇视频压缩方向的论文被录用。

数据压缩，是保障信息快速传输和高效存储的核心技术，DCC作为这个领域最权威的国际会议，其研究成果历来是国际标准制定的重要参考。

H.266/VVC标准被认为是4K、8K超高清和VR/AR等视频高效传输和存储的基础。

湖畔实验室相关研究人员介绍：“过去30多年，视频编码标准经历多次技术演进，H.266/VVC的问世，让人类进入了超高清视频内容时代。但视频产业仍在快速发展，业界对更高的视频压缩率提出了新的需求。”

湖畔实验室入选的4篇论文，就聚焦于这个标准之后的新一代视频编解码技术，有望推动下一代国际视频标准制定。

未来，我们或许能看到比“超高清视频”更高清的视频了。

西湖实验室

找到了阿尔兹海默症导致遗忘的“机关”

据统计，全球约有5000万人得了阿尔兹海默症。然而，这类疾病的机理尚未明晰，“得病的人为什么会忘记？”，依然是未解之谜。

1月，西湖实验室施一公团队在《细胞研究》在线发表了题为《LilrB3是APOE4表面受体》的研究论文，发现了一个能够特异性结合APOE4蛋白，而几乎不和APOE2蛋白结合的免疫检查点受体蛋白LilrB3。

简单来说，他们找到了阿尔兹海默症导致遗忘的“机关”。

到底是谁“掌管”着记忆的蛋白？施一公研究团队把目光聚焦到了“LilrB3蛋白”上。

综合大量的研究成果以及实验探索，团队建立了一个大胆的猜测：LilrB家族蛋白和APOE蛋白有相互作用，并且只和APOE4结合而不与APOE2结合。

如果猜想成立，就有可能解释了阿尔兹海默症的生物化学原理：APOE4与LilrB蛋白的结合，“激活”了小胶质细胞，导致了神经突触的剪切，进而致使失忆并引发阿尔兹海默症。

这样的结合，是否控制着记忆的消失？

通过一系列生物化学实验后验证：APOE4在结合小胶质细胞免疫检查点蛋白LilrB3之后，可以导致小胶质细胞进入激活状态。

阿尔兹海默症对人类来说，一直是棘手的重大疾病，探寻其背后的机理，犹如大海捞针。

施一公研究团队找到的遗忘的“机关”，可能为APOE4导致阿尔兹海默症提供了一个全新的分子机理解释，为我们理解阿尔兹海默症的发病机制，以及展开针对性的药物设计，迈出了突破性的一步。

接下来，施一公研究团队将延续本研究的成果，向阿尔兹海默症的药物研发踏出新的征程。

天目山实验室

在研究宇宙中最轻的金属元素

天目山实验室主攻航空航天关键领域，1月，Wiley旗下知名学术期刊《先进材料》刊登了天目山实验室高性能航空材料与先进制造中心青年科学家、北京航空航天大学材料科学与工程学院宫勇吉教授团队的一项研究成果。

这一成果通过构造具有独特微/纳米结构和稳定电极/电解质界面的新型亲锂集流体来获得性能优异、运行稳定的锂金属电池，为开发新一代储能器件提供有力的支撑。

锂金属是最轻的固体元素，锂金属电池也因此被认为是商业锂离子电池的替代品，使用锂金属作为阳极，是实现高能量密度器件的理想选择，未来，将在电动航空和新能源汽车等领域得到广泛的应用。

不过，尽管锂金属电池的应用前景广阔，但由于“活性锂”和电解质损失过快，其实际应用进程受到巨大限制。

在锂金属表面设计人工SEI以及设计亲锂集流体，是得到稳定锂金属负极的有效途径之一。但是，传统的设计往往只能单方面顾及。

因此，在2D集流体表面构建3D亲锂微/纳米结构并引入有效的人工SEI层，成为迫切需要，也是一个相当大的挑战。

这项研究，将为锂金属电池的商业化应用和大规模生产提供新的视角。

白马湖实验室

在研究怎么把煤炭“吃干榨净”

白马湖实验室聚焦世界能源科技发展前沿，研究“绿色能源的能质转化与传递”。

实验室自2022年6月成立以来，一直围绕氢能、储能、太阳能转化催化以及传统能源绿色低碳等研究领域，构建多元协同发展的清洁能源供应体系。

今年1月，白马湖实验室6个项目获2023年浙江省“尖兵”“领雁”立项，其中就包括“煤炭清洁高效利用关键技术、装备及示范”等。

煤炭是我国的主体能源，保障着我国经济社会快速发展。白马湖实验室研究的关键技术，正在让煤炭利用更加清洁、高效，把煤炭“吃干榨净”。

湘湖实验室

打造农业科创的“浙江样板”

2022年6月，湘湖实验室成立，重点布局现代生物种业创新和绿色健康高效农业两大研究集群，将打造国际一流的现代农学与生物制造科技创新平台。

湘湖实验室的目标，是到2025年，力争在全基因组选择、基因编辑、生物互作等关键核心技术取得“从0到1”的原创性突破。

今年4月，浙江省农业科学院和湘湖实验室签下战略合作协议，双方将在组建运行机构、开展科研攻关、建设共享平台、建设人才高地等方面开展合作，打造农业科技创新的“浙江样板”。

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