一双“慧眼”全程监测污染物形成和变化、基于肿瘤干细胞线粒体能量代谢特点研发的靶向新药、小鼠背上“长”出字母用来研究治脱发的基因疗法……第24届中国国际工业博览会将于9月24日至28日在国家会展中心（上海）举行。在这场国家级工业盛会中，今年将有75所高校携615项高科技成果亮相。记者提前探营同济、上海大学的实验室，揭秘即将走出的工博会硬核参展项目。

一双“慧眼”全程监测污染物形成和变化

今年，同济大学将有19项科技创新成果集中亮相于工博会高校展区，分别来自环境、汽车、医学、电子与信息、土木、机械等各学科。其中，环境科学与工程学院段宁院士团队研制的实时监测仪将重磅推出。在同济大学科技园，记者看到，以工博会为媒介，学校正主动挖掘并服务于该科研成果转化应用。

这一项目依托团队在光谱学基础理论、元器件组件及数字化技术的原始创新，实现污染防治高端仪器从0到1的突破，整体技术国际领先，可在多个行业广泛采用，既削减50-80%污染物，也有望改变当前物联网、机器人、人工智能等技术无法干预微观化学过程的局面。

段宁院士介绍，当前，我国工业行业发展正处于量变到质变的提升阶段，但长期面临资源匮乏、环境污染的瓶颈限制，高端仪器是破解这一难题的关键。国内外现有检测仪器均无法快速直测复杂高浓度工业液体，难以实现对微观化学过程的实时调控，造成资源转化率降低，大量污染物产生，不仅处置成本高，且造成严重的资源浪费和负面环境影响，给企业带来了沉重的经济负担。一直以来，工业微观化学过程缺乏实时监测调控技术手段，是行业的难点和痛点，极大制约行业高质量绿色发展。

针对上述难题，段宁院士领衔的清洁生产技术研究团队经过多年潜心攻关，研发成功实时监测仪，将工业液体组分浓度的测定上限提高到国标的10万倍以上，测定时间由2-4小时缩短到6-8秒，相对误差小于10%，还可准确获知其价态、形态和相态，而这些微观化学信息对于调控反应方向和效率至关重要。

有了实时监测这双“眼睛”，污染物的形成和变化过程一目了然。在此基础上，团队又开发了智慧大脑——微观化学过程深度数字化技术，可综合分析工业过程微观化学信息，并实时优化调控关键工艺参数，干预微观化学过程，从源头提高资源转化率、协同降低污染物的产生量。

这是目前国内外唯一能秒级完成化学物种原价态、原形态、原相态高浓度测定的仪器，专家鉴定整体技术为国际领先。目前，该成果已在全球铜锌锰湿法冶炼产能排名前四的国家均获得了知识产权，包括授权国际专利2项、国内发明专利4项及软件著作权6项；荣获国家科技进步二等奖2项、部级一等奖2项，

“实时监测仪在以数字化赋能环保治污和行业绿色发展中将发挥重要作用。”段宁院士说，该成果在物联网、机器人及人工智能等技术领域有更大的施展空间，从根本上提高资源转化率、从源头减少污染物的产生，为这些重要技术领域注入创新活力，支撑新质生产力内涵式发展。

研发靶向新药可特异性杀伤肿瘤干细胞

民生项目上，同济大学教授基于肿瘤干细胞线粒体能量代谢特点研发的靶向新药也取得重要进展，将亮相于即将开幕的工博会高校展区。这一创新成果通过切断脑胶质瘤、胰腺癌等肿瘤干细胞的线粒体能量供给，可安全有效地杀伤肿瘤干细胞，为肿瘤患者带来生的希望。

同济大学医学院施裕丰教授自2009年起开始从事恶性脑胶质瘤的研究。经过长达十余年的科研探索，取得了重大发现——导致脑胶质瘤复发的肿瘤干细胞依赖线粒体功能存活，抑制其异常的线粒体氧化磷酸化通路，可特异性杀伤肿瘤干细胞，且对正常细胞无影响。这一重磅发现在全球尚属首次，并于2019年发表于国际顶级期刊《Nature》。

施裕丰教授介绍，导致脑胶质瘤、胰腺癌等恶性肿瘤复发、难治的主要原因是肿瘤干细胞，其如同蒲公英的种子一般散布于肿瘤组织中，平时处于相对静息状态，对放化疗有很强的抗性，在治疗之后这些细胞会迅速增殖导致肿瘤复发。肿瘤干细胞依赖线粒体能量供应存活，通过精准攻击其线粒体氧化磷酸化通路，切断能量供应，可安全有效地杀伤肿瘤干细胞。

“基于肿瘤干细胞线粒体能量代谢特点研发的药物，可用于治疗包括脑胶质瘤、胰腺癌、小细胞肺癌、三阴性乳腺癌等多种恶性肿瘤，具有广谱抗癌属性，并且与现有的放化疗等治疗手段联用，有望显著延长患者的生存期。”施裕丰说道。

在专业医药投资基金和国家级创新平台的有力支持下，靶向肿瘤干细胞的新药研发得以有序地推进相关药理和毒理试验。按照既定计划，针对脑胶质瘤的新药预计将于2025年向有关部门递交新药临床试验申请。此外，该新药研发还将逐步扩展胰腺癌、小细胞肺癌、三阴性乳腺癌等其他恶性肿瘤适应症。同时，项目团队已逐步构建起完善的全球知识产权专利网络，亦有望通过对外授权等策略，加速其研发管线的国际化进程。

基因疗法将在皮肤病治疗应用上大有可为

今年上海大学有多个项目参展。在上海大学廖新化教授团队实验室里，三只黑鼠的背上分别清晰显示棕黄色的“SHU”字母，这正是“上海大学”的英文缩写，小鼠一经亮相就引起媒体记者好一顿拍摄。原来，这是基于AAV（腺相关病毒）的基因疗法，有望治脱发。

团队发现，AAV能够非常高效地递送基因到皮肤组织，比如递送毛色相关基因，可以将小鼠的黑色毛发变为棕黄色。通过可控的注射，不仅能在小鼠的背上写出“SHU”字样，还能有效促进毛发生长和创伤愈合。这为脱发和难愈性创面的治疗提供了新的可能，首次证明了基因疗法在皮肤病治疗以及医美领域应用的巨大潜力。

在位于上大的上海市智能制造及机器人重点实验室，一套光学导航经皮穿刺手术机器人系统引人驻足，这套系统也将在今年的工博会亮相。这套机器人系统能为穿刺手术提供更精准、更安全的实时导航，适用于多种临床场景，推动微创手术的广泛应用。

团队负责人、上海大学教授李静介绍，传统的穿刺手术通常需要医生依靠术前拍摄的CT或MRI影像来判断病灶位置，进行“盲穿”。由于穿刺过程中无法可视化体内情况，整个穿刺过程中，医生需要多次进行CT扫描，来确认穿刺位置是否准确。这不仅增加了手术的复杂性，也给患者和医生带来了过多的辐射暴露。“为了改变这一现状，我们研发的新系统将双目视觉系统、结构光视觉系统与穿刺引导机器人相结合，并辅以一套先进的手术导航软件，为医生提供全方位的手术导航支持。”

目前，该研发团队正与复旦大学附属肿瘤医院、复旦大学附属华山医院、上海市肺科医院等联合开展研究攻关，将机器人系统应用于多种临床试验。

而在上海大学的智能微纳系统实验室，血管化器官芯片和智能芯片注入仪也准备好交出答卷。说是芯片，其实是由透明的高分子聚合物构成的一个几平方厘米的小模块。芯片虽小，但其中用于培养细胞、组织的腔室和流道的设计和制造涉及到了微流控技术、力学、材料学、生物学等多学科知识。小小的一枚器官芯片就能实现在体外模拟人体微环境、人体器官的简单功能，进一步模拟器官间的相互作用。

这样，药物可以在微血管中实现流动、代谢功能，科学家还能轻松获得环境中的药物代谢产物。同时，产品还支持通过个性化定制芯片构型，实现多种器官与微血管共培养，模拟人体器官的微生理环境，测试药物对特定器官的作用效果。

数说：本届工博会高校展区主打科技创新

本届工博会上，国内参展高校70所（上海高校20所），国外高校5所。国内参展高校中，“双一流”建设高校43所，占比达61%。本届工博会高校展区主打科技创新，展示面积8600平方米，分为特装展示区和集中展示区。

在特装展示区，27所高校将以高校为单位、独立布展并展示推介，展现高校重大科研进展和服务社会的重大应用成果。集中展示区则由43所高校共同呈现，今年将首次在集中展示区按专业领域进行布局，围绕节能环保与新能源、智能制造与机器人、新一代信息技术、新材料和生物医药五大领域进行集中展示。此外，还将设置国外高校专区和功能区，包括会场区、活动洽谈区等功能区域，并通过高校科技成果数化展示平台以及工博会官方线上平台常态化展示。

青年报·青春上海记者 刘昕璐/文 吴恺/图

链接：硬核！记者提前探营高校实验室里即将亮相工博会的创新成果 (why.com.cn)