2008年,北京航空航天大学房建成院士团队在"国家重大科研仪器设备研制专项"的支持下,在国内率先开展基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量技术研究,历经15年攻关,在超高灵敏极弱磁场测量方向达到国际最好水平!
为了不断挑战新的测量纪录,需要更极端的研究条件!2021年,国家"十四五""超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置"国家重大科技基础设施正式获批,总投资35亿元,将建成性能最高、空间最大的"零磁"空间,提供极端弱磁环境和极端测量手段。由中国科学院院士房建成教授担任首席科学家、总设计师,北京航空航天大学大科学装置研究院联合杭州极弱磁场国家重大科技基础设施研究院共同承担科研与建设任务,并在设施建成后进行运行维护和技术升级。
在建设极弱磁大设施的同时,依托其开展重大科学问题研究、重要核心技术攻关和成果转化。面向世界科技前沿和国家重大战略需求,开展超高灵敏极弱磁场与惯性测量装置的研制,为神经科学与脑科学、基础物理学等前沿研究提供有效手段;服务空间探测和计量测试。面向人民生命健康和经济主战场,开展芯片级量子传感器技术和高分辨率极弱磁场人体功能成像技术研究,推动高精度量子传感器的产业化,实现高端医疗设备的原始创新;依托大设施开展零磁医学、零磁生物学、零磁化学、零磁物理学和零磁材料学的前沿基础科学研究。
以极弱磁大科学设施建设为创新"源点",在房建成院士的带领下,遵循"边建设、边科研、边发展"的整体思路,在加快基础设施建设的同时,前沿创新、成果转化、产业孵化齐头并进。
一、科研的"种子"落地生根,"零磁医疗装备"诞生
"强磁看结构、弱磁看功能",相比于传统的结构成像(如核磁共振、CT等),基于量子精密测量的极弱磁功能信息医学(简称"零磁医学")成像具有高灵敏、快速、无创、无辐射等优势,对于心脑血管、肿瘤等重大疾病早诊早治,从"以疾病为中心"迈向"以健康为中心"具有重要意义。
基于团队研究基础,为更好推动科研成果服务于人民生命健康,杭州极弱磁场国家重大科技基础设施研究院开展了零磁医学装备工程化研制,突破阵列式芯片化原子磁强计、高性能磁屏蔽舱、极弱心磁脑磁成像方法等核心器部件技术的技术落地,研制成功心、脑磁成像等系列"零磁医疗装备"。
在工信部重大项目支持下,极弱磁研究院积极与山东大学齐鲁医院、浙江大学医学院附属第一医院、浙江大学医学院附属第二医院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院、浙江省人民医院、浙江医院、江苏省人民医院、西安交通大学医学院第一附属医院、重庆市急救医疗中心、广东省中医院、河南中医药大学第一附属医院、浙江省中医院、杭州市第一人民医院、杭州市第三人民医院、杭州市第七人民医院、杭州市中医院等全国范围内二十多家高水平研究型医院达成合作协议,携手共建高水平的研究平台。合作医院遍布山东省、浙江省、江苏省、广东省、陕西省以及重庆市等多个重要地区,投放设备40余台,累计采集全国临床病例6万例以上,建成了全球最大的急性心血管病极弱磁成像功能数据库,急性心梗识别准确率达95%,为重大疾病诊断提供了准确的磁场变化信息,实现疾病的早期筛查及预防。
二、首个孵化成果落地转化,零磁医疗设备有限公司成立
2024年8月,极弱磁大科学装置在浙江诞下第一颗"金蛋",由北京航空航天大学、北航技术团队和杭州高新创业投资有限公司(杭州高新金投)联合成立杭州零磁医疗设备有限公司,专注零磁医疗设备的研发与生产,目前年产能可达100台,以自主研发的核心传感器和磁屏蔽等技术为依托,拥有完整的研发、生产、安装、服务产业链,为用户提供医疗一体化解决方案,标志着"零磁医疗装备"产业化进入加速阶段。
三、技术团队
首席科学家房建成,中国科学院院士,北京航空航天大学教授、校学术委员会主任,极弱磁场国家重大科技基础设施总设计师、首席科学家。长期从事惯性定位与导航、量子精密测量与传感和极弱磁场测量及医学应用研究。曾主持获得国家技术发明一等奖和二等奖各1项、国家科技进步二等奖1项、国家教学成果二等奖3项。荣获首届国防科技工业杰出人才奖、全国杰出专业技术人才称号、何梁何利基金科学与技术成就奖等。
技术骨干方面,中心一:孙津济教授、徐学平副教授、师泯夏副教授等致力于主动磁补偿与被动磁补偿技术研究;中心二:陆吉玺副教授、马丹跃副教授、唐钧剑博士后等致力超高灵敏原子磁强计等方面的研究;中心三:叶茂教授,李进教授,柴真副教授等致力芯片集成光电子器件、集成光子学、芯片集成纳米制造技术等研究;中心四:郑世强教授,宋欣达副教授,张海峰副教授等致力高性能零磁科学装置研制的研究;中心五:崔培玲教授,向岷副教授,黄梓嫄副教授等致力极弱磁功能信息医学成像技术及应用研究。公司充分利用了由200名博士组成的研发团队的雄厚实力,并与医疗专家紧密合作,致力于新一代零磁医疗设备的研发与生产工作。
管理团队:董事长翟跃阳教授、总经理王亚翔博士、首席技术官郑世强教授、副总经理周斌权副教授、副总经理彭鲁凤、总工程师叶向阳博士。零磁公司已与杭州极弱磁场国家重大科技基础设施研究院成立了联合实验室,共同开展零磁医疗设备的研发并成功完成心磁成像设备产品注册。
零磁医疗作为一家致力于将科技创新成果转化为生产力的企业,已经完全自主开发了一系列先进的医疗设备,包括脑磁成像设备和心脑同测成像设备等,目前这些设备正在临床验证阶段,预计不久的将来它们将正式进入市场,为广大患者提供帮助。这些设备的推出,不仅将为心脑血管疾病的早期诊断和治疗提供强有力的技术支持,也将为医疗行业带来新的变革。
在2024年科技成果的盘点中,"零磁医疗装备"作为关键科技成果,荣膺"浙里好成果"榜首,引领了零磁医学研究的新趋势,并促进了高端医疗装备的创新与进步。
目前,杭州市已将零磁医疗装备产业作为培育战新和未来产业、发展新质生产力的重要方向,正在且将不断鼓励和组织医疗机构积极参与零磁医疗装备扩大应用,着力构建"科学-技术-产业"创新生态新面貌,稳步打造创新发展策源地主战场、成果转化首选地主阵地和未来产业引领区主平台。