工博會開幕在即，上海大學這些項目將參展

9月24日至28日，第24屆中國國際工業博覽會（以下簡稱“工博會”）將在國家會展中心（上海）舉行。本屆工博會將有75所高校參展，其中國內參展高校70所，上海地區20所。

在9月12日的提前探營活動中，記者從上海大學了解到，本次工博會期間，上海大學將有23個參展項目實物展出，涵蓋“節能環保與新能源”“智能制造與機器人”“新一代信息技術”“新材料”“生物醫藥”5大領域。

基因療法加持，脫發或可被治愈

在上海大學生命科學學院干細胞與腫瘤實驗室中，記者見到了幾只特殊的小鼠。黑色的小鼠背上，部分區域顯示為棕黃色。

原來，這是上海大學生命科學學院教授廖新化團隊多年深耕的科研成果。團隊構建了高庫容的腺相關病毒（AAV）衣殼篩選平臺，庫容可以覆蓋隨機七肽甚至九肽，比多數相關服務企業的庫容高兩個數量級以上。

利用該平臺，團隊在皮膚組織中篩選獲得了多種新型AAV，并提交了多項專利。該技術也可用于在其它組織中篩選獲得更好的新型AAV，比如腦組織、視網膜、肌肉、肝臟、腎臟等，并用于與該組織相關疾病的治療。

廖新化團隊發現，AAV能夠高效地遞送基因到皮膚組織，比如遞送毛色相關基因，可以將小鼠的黑色毛發變為棕黃色。通過可控的注射，他們在小鼠背上寫出了S.H.U.（上海大學的英文首字母）。團隊進一步發現，遞送相關基因能夠有效促進毛發生長和創傷愈合，首次證明基因療法在皮膚病治療以及醫美領域應用的巨大潛力。這也意味著，脫發和難愈性創面的治療有了新的可能。

通過AAV遞送改變毛色的基因。圖片由廖新化團隊提供

目前，廖新化團隊的這項成果已經進行了轉化。

新型固態鋰硫電池加速產業化

上海大學環境與化學工程學院教授蔣永介紹了固態鋰硫電池的特點。團隊采用了原位聚合凝膠電解質技術，克服了液態鋰硫電池穿梭效應、鋰枝晶生長、界面副反應和熱穩定性差等不足。相對于傳統固態電池，固態鋰硫電池具有更好的界面相容性、電解質柔韌性，實現良好的界面接觸和高反應動力學。

目前，蔣永團隊開發組裝的固態鋰硫軟包電池，能量密度≥525 Wh/kg，室溫下、以0.5 C電流密度循環500圈后，容量保持率80%。該電池所用原材料來源廣泛，電池能量密度高、安全性好、循環壽命長，具有巨大應用前景。“固態鋰硫電池主要的優勢體現在高能量密度上，在航空航天等領域的應用更具優勢。隨著后續循環次數的增加，應用場景將進一步擴展。”蔣永補充，“同時固態鋰硫電池也可應用于新能源儲能等領域。”

科研人員正在對一塊固態鋰硫電池進行性能檢測。劉曉晶攝

依托上海大學與環上大科技園2000平米的固態電池產品試制線，目前該固態鋰硫電池已完成單體容量4Ah~50Ah樣品的試制工作。通過共同孵化、中試驗證，技術性能有望進一步提升，并快速投入市場應用。

方寸芯片，助力新藥研發

手機芯片和電腦芯片大家都知道，生物芯片長什么樣？上海大學微納操作技術研究中心主任岳濤向記者展示了一種特殊的芯片。

這一由岳濤團隊研發的新型血管化器官芯片，是由透明的高分子聚合物構成的幾平方厘米的小模塊。模塊中，包含著用于培養細胞、組織的腔室和流道，其設計和制造過程涉及到了微流控技術、力學、材料學、生物學等多學科知識。在這個芯片中，能夠實現在體外模擬人體微環境、人體器官的簡單功能，并進一步模擬器官間的相互作用。

新型血管化器官芯片。劉曉晶攝

岳濤介紹，僅需要幾微升的細胞懸液和水凝膠，就可以在芯片上促使內皮細胞像植物抽芽一樣生出血管新芽，進一步形成可灌注的血管網絡。這樣，藥物就可以在“微血管”中實現流動、代謝功能，幫助科學家輕松獲得環境中的藥物代謝產物。同時，芯片還支持通過個性化定制構型，實現多種器官與微血管共培養，模擬人體器官的微生理環境，測試藥物對特定器官的作用效果。

目前，實驗室已成功與上海生物芯片有限公司、上海市第六人民醫院等企業或單位在器官芯片領域展開了技術開發合作，針對肝器官芯片、血管化器官芯片等產品進行深度開發。現有的血管化器官芯片已成功測試了多種藥物，實驗結果與傳統動物實驗的結果幾乎無差異，而消耗的成本和時間周期僅為動物實驗的20%~30%。

手術機器人系統為穿刺手術提供實時導航

在上海市智能制造及機器人重點實驗室中，一個機械臂正在模擬進行穿刺手術。

光學導航經皮穿刺手術機器人系統。劉曉晶攝

上海大學機電工程與自動化學院教授李靜介紹，傳統的穿刺手術通常需要醫生依靠術前拍攝的CT或MRI影像來判斷病灶位置，進行“盲穿”。由于無法看到體內的情況，整個穿刺過程中，醫生需要多次進行CT掃描，確認穿刺位置是否準確。這不僅增加了手術的復雜性，也給患者和醫生帶來了過多的輻射暴露。

為此，團隊打造了一款無標記的光學導航經皮穿刺手術機器人系統。這一系統將雙目視覺系統、結構光視覺系統與穿刺引導機器人相結合，并輔以一套先進的手術導航軟件，可為醫生提供全方位的手術導航支持。

這套手術機器人系統是醫工結合的典型案例，具有無標記手術注冊、高精度光學定位、廣泛適用性、實時3D可視化導航以及機器人精準穿刺幾大優勢。團隊已經與復旦大學附屬腫瘤醫院、復旦大學附屬華山醫院、上海市肺科醫院等結成長效的“學-研-用”戰略合作聯盟，開展研究攻關，目前已經成功應用于多種臨床試驗。

上海大學的“人形機器人及其智能技術”“基于人工智能的可穿戴下肢外骨骼人機協同設計”“大空間多人混合現實（MR）交互技術”等多項技術也將亮相本屆工博會。