提升原始創新能級感受北京向“新”而行

戴上3D眼鏡，患者腸道內一枚僅3毫米的息肉，在顯示器下被清晰立體化呈現。在北京友誼醫院消化內鏡中心內鏡室，每天都會有很多患者在3D內鏡成像系統的幫助下，被醫生揪出極易癌變的“隱形殺手”。

北京友誼醫院消化內鏡中心單鏡頭3D內鏡成像系統 田瑞穎攝

據北京友誼醫院消化中心第二黨支部書記、消化實驗室副主任朱圣韜介紹，傳統2D內鏡檢查設備很難檢出微小或形狀扁平的息肉。但借助單目3D成像系統，能將息肉檢出率提高1.54倍、腺瘤檢出率提高1.45倍。

在北京市大力支持下，2023年，北京友誼醫院聯合中國醫學科學院藥物研究所、中國科學院蘇州國科醫工科技發展（集團）有限公司，共同組建“消化健康全國重點實驗室”，形成了“產學研醫”協同創新體系，從新藥物、新器械、新策略和新體系四個方向開展消化系統疾病前沿科研創新工作，取得了一系列重要成果，其中團隊全球首創的消化內鏡的單目3D成像系統已完成上千臺的患者檢查。

服務人民生命健康

“早發現，早診斷，早治療。”對于消化道腫瘤，無論是在面向大眾的健康電視節目，還是面向媒體的各種場合，北京友誼醫院院長張澍田一再強調呼吁。

張澍田 田瑞穎攝

食管癌、胃癌和結直腸癌等消化道腫瘤，是我國發病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一，嚴重威脅著人民健康。相比進展期腫瘤，早期消化道腫瘤患者的5年生存率要高出很多。因此，早期發現和精準診治至關重要，而消化內窺鏡則是目前WHO（世界衛生組織）推薦的首選方法。

“在當前的腸鏡檢查中，微小或隱藏的病變往往難以識別。如何精準觀察病變, 特別是細微病變的真實形態，是一個亟待解決的問題。”張澍田說。

消化學科是北京友誼醫院的重點和特色學科，為了解決該問題，研究團隊與新光維醫療合作研發了可用于消化內鏡的單目3D成像系統。

朱圣韜介紹，3D能夠提高立體感，不僅在內鏡檢查中能精準觀察到細微病變的真實形態，還能便于醫生在手術時，更精準地對粘膜進行分層，降低術中出血概率，縮短手術時間。

值得一提的是，目前醫學上應用的主要是雙目3D成像技術，但兩套成像通路會侵占內鏡的大部分空間，不僅會增加患者檢查的不適感，還會影響檢查過程中送氣送水等操作。

為達到在不改變任何現有內鏡系統和使用習慣的前提下，研究團隊通過5年多的攻關，基于單目立體成像原理，運用自主研發的“雙網絡超分辨成像算法”，使普通內鏡圖像實時轉化為3D圖像，最終實現了消化道內部的立體觀察。

中國工程院院士、北京友誼醫院副院長王振常透露，目前團隊還在努力構建多維度、多模態的模擬人體，希望通過數字孿生等技術進行全方位綜合成像信息評估。

北京友誼醫院消化內科始建于1979年，是國內建立最早的消化專業。多年來，先后獲得北京市重點學科、國家重點學科、國家臨床重點專科稱號，獲批北京市消化疾病中心、北京市消化內鏡質量控制與改進中心、消化疾病癌前病變北京市重點實驗室、肝硬化轉化醫學北京市重點實驗室、移植耐受與器官保護北京市重點實驗室、消化診療技術北京市工程研究中心等。

“在北京市各項利好政策的支持下，我們實現了學科和醫院的高質量發展。”張澍田表示，一方面，實驗室面向疾病防治需求進行“關口前移”，圍繞常見及難治性消化系統疾病，揭示癌前疾病發展的分子機制，確定疾病干預的潛在靶點，構建了多因素篩查體系，形成了中國人群特色診治標準，推進醫學轉化研究。

另一方面，實驗室還面向國家重大需求，解決醫用設備卡脖子問題，建立了人工智能消化系統疾病輔助內鏡及無創影像診斷系統，自主研發了單孔腔鏡手術機器人、具有自主知識產權的肝纖維化無創診斷新儀器—FibroTouch等。

為高質量發展蓄勢賦能

作為中國建設世界科技強國的排頭兵，北京始終堅持創新驅動發展，全力塑造科技創新核心優勢。

作為國家創新體系的生力軍和實現高水平科技自立自強的重要抓手，新型研發機構“造血”能力不斷提升，相繼涌現一批原創科研成果。北京量子信息科學研究院發布的新一代量子計算云平臺“Quafu（夸父）”，在國際上首次提出和實現開放式架構雙場量子密鑰分發系統，通信距離突破615公里；北京腦科學與類腦研究中心承擔的“智能腦機系統增強計劃”，已完成1024通道信號采集系統的開發；智源人工智能研究院發布“悟道3.0”系列大模型，在語言、視覺、多模態等基礎大模型方面取得研究突破……

2022年底，為強化企業科技創新主體地位，充分發揮科技領軍企業“出題人”“答題人”“閱卷人”作用，北京市科委、中關村管委會支持小米牽頭，整合匯聚3C智能制造領域科研、產業、應用等優勢資源，集中打造3C智能制造技術創新中心。

創新聯合體成立一年以來，圍繞滿足3C智能制造行業良率好、換線快、可靠性高、生產柔性高的行業共性需求，積極承擔國家和北京重大攻關任務，攻克了20余項關鍵核心技術，形成11大類126小類智能制造新裝備、9個智能制造軟件應用的數智系統。

“微芯研究院的發展得益于北京市建設國際科技創新中心和中關村先行先試下的優惠政策、創新機制。”北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院（以下簡稱微芯研究院）負責人表示，自2019年成立以來，微芯研究院創新科研組織機制，組織各領域科學家，以“集團化攻堅”的形式開展核心技術突破，大大提速了創新成果的產生；同時創新成果轉化機制，成果轉化平臺，科研成果邊研究、邊轉化、邊應用，實現了研發和應用“零時差”。 

2021年1月，微芯研究院發布國內首個自主創新的區塊鏈軟硬件技術體系“長安鏈”。“長安鏈”具有全自主、高性能、強隱私、廣協作的突出特點，每秒交易處理性能（TPS）已經超過10萬，目前已更新17個重要版本。

2021年6月，微芯研究院發布全球首款96核區塊鏈專用加速芯片，以該芯片為核心打造的“長安鏈”隱私計算專用加速板卡，可將區塊鏈交易性能提升50倍，隱私計算性能提升20倍。

近年來，“長安鏈”持續取得一系列技術突破。從基于“長安鏈”的大規模對等網絡通信技術Liquid“若水”，到全球支持量級最大的區塊鏈開源存儲引擎Huge“泓”，再到全球性能領先的區塊鏈與隱私計算算力集群Hive“蜂巢”，“長安鏈”已經應用于國家級稅務服務、可信數字身份、政務服務、供應鏈金融等一大批國民經濟重要行業和關鍵領域。

北京市科委、中關村管委會相關負責人表示，今年將繼續推動機構逐步健全完善各項制度，吸引合作和社會資金投入，持續提升機構科研能力和核心競爭力，加快產出更多原創科研成果。