能让设计和合成生命体大大提速的“生命铸造工厂”长什么样？

　　脑科学大设施将为人们应对老年痴呆症、孤独症、抑郁症等神经系统疾病提供哪些助力？

　　4月27日至28日，首届“光明科学城论坛”将在深圳举行，期间将进行重大科技基础设施入驻仪式等活动。记者近日来到光明科学城核心启动区，实地探访深圳合成生物研究重大科技基础设施（以下简称“合成生物大设施”）、深圳脑解析与脑模拟重大科技基础设施（以下简称“脑设施”）。

　　

　　深圳合成生物研究重大科技基础设施、深圳脑解析与脑模拟重大科技基础设施将于今年投入使用。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　据悉，合成生物大设施是具备大规模、自动化、高通量开展合成生物技术研究的重大科技基础设施，脑设施是大规模、多物种、一站式的脑疾病动物模型平台和共享技术资源库，均由中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）牵头建设。

　　

　　南方+ 朱洪波 拍摄

　　

合成生物大设施:自动化的“生命铸造工厂”

　　走进合成生物大设施的合成测试平台，一个个长方体自动化功能岛相当于全自动化运行的“车间”，多个“车间”组成一条生命的流水线，可完成人工生命“设计—合成—测试—学习”等多个工艺，且可根据需求变化实现柔性化集成。

　　

　　合成生物大设施中的功能岛相当于全自动化运行的“车间”，多个“车间”组成一条生命的流水线 南方+ 朱洪波 拍摄

　　不同的“车间”如何连接？合成生物大设施总工艺师、深圳先进院合成生物学研究所研究员司同告诉记者，大设施内的“车间”之间、不同楼层的产线之间通过AGV机器人与人的协作来完成连接，其中AGV机器人可以在不同楼层的“车间”之间完成耗材运送等工作。

　　

　　合成生物大设施的自动化立库。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　此外，这个高度自动化的“生命铸造工厂”不仅告别了繁琐的手工实验，将低通量转为高通量、随性化转为标准化，而且从每个生物体的设计开始到运行的过程中，都在实时采集生物的相关数据，未来可做到数字孪生级的数据采集和应用。

　　据了解，合成生物大设施将打造一个用户的“云端实验室”和运营者的“智能实验室”二位一体的合成生物研究平台，不仅对学术界开放，也对产业界开放，重点建设内容包括设计学习平台、合成测试平台、用户检测平台三大平台。

　　

　　合成生物大设施的功能岛。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　深圳先进院副院长、深圳合成生物学创新研究院院长刘陈立告诉记者，合成生物大设施不仅是基础科研的“利器”，而且将在“基础研究+技术攻关+成果转化+科技金融+人才支撑”的全过程创新生态链中扮演独特作用，像是链条上不同环节拧得更紧的一条线，比如将科学用户、产业用户相连，两类用户的反馈又将提高大设施的能力，更好地支撑未来产业发展。

　　“大设施将推动合成生物产业发展升级，目前已有多家知名公司明确有使用意向。”刘陈立表示，合成生物大设施建成后将成为全球领先的智能化生命系统设计与制造平台，并将软件控制、硬件集成和合成生物学应用进行系统整合，为全国合成生物学研究提供强有力的支撑。

　　

　　脑设施（左）与合成生物大设施通过连廊相连。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　

脑设施：有望成为吸引全球创新资源汇聚的“磁铁”

　　与合成生物大设施一样，脑设施地上共有14层楼，两栋建筑通过连廊相连，占地面积约70亩。

　　据脑设施总工艺师、深圳先进院脑认知与脑疾病研究所高级工程师丁澄介绍，脑设施分为三个模块开展建设，包括脑解析模块、脑编辑模块和脑模拟模块，三个模块分别包括数个实验平台，在实现各自模块核心功能的同时，模块之间实现功能相互支撑与密切合作。

　　

　　脑设施将向学术界、产业界开放。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　在位于一楼的脑解析神经成像及调控平台，工作人员正在调试一些大型设备，国内首个9.4T超高场小动物MR系统是其中之一。它可以在无辐射条件下提供良好的空间分辨率和组织对比度，能在无创条件下对小鼠、兔、狨猴等生命个体进行分子水平的成像。

　　不远处，中国首台高性能大动物全身的PET-CT设备也正在调试中，它将用于脑科学研究、神经系统疾病研究、心血管系统疾病研究、肿瘤研究、新药研发等。

　　

　　脑设施中，国内首台高性能大动物全身的PET-CT。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　在地上共14层的脑设施中，不少空间留给了动物，建立了深圳规模最大的跨物种模式动物子模块，包含大、小模式动物及其他模式动物，将为深圳科研机构、高校和企业提供共性的资源共享和技术服务平台。

　　记者注意到，位于负一层的全自动物流运输和清洗系统已经可以使用，动物使用过的笼具通过AGV机器人从饲养间运送出来后，机械臂将其自动翻转，倾倒出垫料，后进入隧道式洗笼机，进行冲洗、烘干、消毒等流程，并自动倒入新的垫料，再通过AGV机器人运送到不同楼层，极大解放了人力。

　　丁澄告诉记者，该系统都由国内企业完成，全程不需要人员接触，在节省人力之外，还能更好地保障动物安全和人员安全。

　　

　　机械手在笼具中倒入新的垫料。 南方+ 朱洪波 拍摄

　　“脑设施不仅是一个设施，而且希望是从高质量发展的需求出发，以大设施为载体，以模式创新为科研、产业发展提供‘加速器’。”深圳先进院脑认知与脑疾病研究所所长、深港脑科学创新研究院院长王立平告诉记者，脑科学研究具有高度的科学前沿性、交叉复杂性和技术引领性，一个团队往往难以在一个实验室配齐所有需要的技术，脑设施希望将科研资源、平台最大程度开放共享，让科研人员尤其是年轻科研人员不用再在建平台上消耗过多时间，更高效地进行创新。

　　王立平表示，未来10年将是以研发针对脑疾病的创新药和创新疗法为代表的脑科学与类脑智能产业发展的黄金时期。脑设施将立足粤港澳大湾区，努力服务国内、国际服务脑功能、脑疾病、类脑智能与脑技术开发、基础与应用转化研究，有望成为吸引全球人才、技术等创新资源汇聚的“磁铁”，推动我国脑疾病诊断治疗技术、脑认知与类脑智能基础理论以及脑科学研究技术领域实现跨越式发展。