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TFT半导体是时候登上生命科学的舞台了|36氪专访领挚科技

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发表时间:2023-11-29 10:40作者:LinkZill News

2019年1月,领挚科技正式成立。一晃时间来到今年8月,我们正式搬迁到全新的办公场地,并拥有了属于自己的生物半导体研发中心。从9月开始,我们陆续在自己的公众号上向大家披露研发过程中的好消息。


五年过去,创业路上追风赶月,始终相信平芜尽处是青山。


在近日36氪主办的WISE2023商业之王大会上,冯林润博士分享了主题为《半导体和生命科学的双向奔赴》的演讲,并和康康博士一起接受了36氪的独家专访。


感谢大家对我们的关心与支持,这篇深度报道,向大家介绍了领挚科技的近期进展以及我们纵深挺进生命科学领域的决心与策略。与你们分享~


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原文发表在:36氪公众号

原文标题:《「手机屏」上长DNA,这帮「疯子」是怎么想的?》


跨界创新正成为各地产业升级的重要战略举措,也成为当下众多创新企业布局的方向。而如何让不同领域的技术、人才实现真正有效的交叉融合,激发创新潜力,这是一道摆在每个入局者面前的难题,也是机遇。


全球半导体行业的发展趋势,注定了TFT半导体(Thin-Film Transistor,薄膜晶体管,被广泛用于液晶显示屏的控制)一定会在某个阶段大规模应用于生命科学。领挚科技聚拢了一批跨学科背景的创新者,出现在了一个非常好的时间点和产业链位置上。



勇闯“无人区”,一群“疯子”的跨界实践


“在技术选型上,TFT半导体应用于生物科学领域具有独特优势。我们希望能够通过半导体去打开生命科学工具在构建和测试环节的集成化瓶颈。”


11月28日上午,WISE 2023商业之王大会上,领挚科技创始人兼联席CEO冯林润博士围绕《半导体和生命科学的双向奔赴》主题,深入分享了其对跨界创新的思考和实践经验。


为何会选择从半导体跨界到生命科学?


回顾近年来生命科学领域的发展,我们可以看到很多工具在逐渐半导体化。其中,硅基半导体是当下更为人所熟知的一种技术选型,其具备高精度、高通量和小面积的特点,能在极端节省试剂消耗的同时,完成高通量并行反应,并获取高精准度的光电信号。


然而,这一领域更大量的工作,并不以获取信号为目的,而是以获取分子和细胞为目的,因此需要更大的反应载量。例如构建反应体系,小面积芯片就难以胜任这样的工作,而且作为用完即弃的耗材,如果硅基芯片无法解决成本高昂问题,市场空间也会受到限制。


这种情况下,行业迫切需要寻找除硅基半导体以外,兼具高通量、大面积、低成本等特质的解决方案,TFT半导体天生就具备这种优势,成为“通量载量平衡的应用”以及“全流程集成化工具”的最佳选择。


不过,从半导体跨界到生命科学领域并不容易,TFT半导体在生命科学领域的应用此前更是鲜有,缺乏成熟的经验借鉴,再加上跨学科的交叉融合,这无疑是一场“无人区”的漫漫征途。


但创新之路上总有先行者,在半导体领域沉淀多年的领挚科技决定入局。作为构建-测试集成化工具链的第一环,“DNA合成”正是这条漫漫征途的第一步,也是首先实现“通量载量平衡”验证的应用场景。


围绕这一方向,领挚科技团队在今年9月中旬成功推出了首台TFT-DNA桌面合成仪,并完成了四台电控TFT-DNA合成仪Alpha测试机的开发,成功实现了200nt高质量DNA合成,偶联效率达到98.5%,单像素点产量达到pmol级,且通过芯片的物理分区,首次实现了无需对寡核苷酸文库进行扩增的并行基因拼接。


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在这样的技术参数下,领挚科技有望以超前的技术指标进行寡核苷酸文库的交付(如达到pmol级产量,或序列长度超过300nt),并彻底解锁这项技术在合成生物学、AI辅助序列设计、创新药研发、高通量测序等领域的应用场景。


“这条路确实不易。所以当选择这条无人之径时,外人会认为我很‘癫狂’,但是我所有的‘癫狂’背后都有强大的逻辑去支撑。”冯林润博士告诉36氪,站在中国TFT半导体制造业巨大的产能与成本优势上——中国大陆拥有全球70%以上的产能,并以此为基座构建的全球生命科学交叉融合的产业进程里,机会无限。


除了对技术选型的充足信心和产业发展的精准判断外,领挚科技背后的底气还在于成立5年来积累的大量基于TFT领域的专业经验,以及出色的交付能力。目前,领挚科技已经为全球超百家客户提供了TFT芯片开发和交付服务,累计量产出货超过15万片,其中约30%的业务额来自海外市场。


更为重要的是,半导体和生命科学领域的技术与人才在这里能够“双向奔赴”。曾连续两轮下注领挚科技的真格基金合伙人尹乐向36氪表示,“领挚科技组建了一个极度适配、极度开放创新的团队。当这样一群人聚集在一起,他们具备穿越周期、通往无限可能性的能力,相信领挚科技的路会走得很远。”


具体来看,领挚科技拥有强大的复合背景团队,目前共计50人,他们是来自世界知名的研究型大学和高科技初创企业的工程师、科学家、硬件和软件研发人员,7位博士中有3位半导体博士,4位生命科学和化学博士。


不难感知,天时(提升生命科学效率到了关键节点)、地利(中国TFT产业链与技术优势)、人和(交叉创新型团队)已具备。


接下来,核心的问题在于如何完善工具链的设计和技术选型,攻克研发难题与打通商业闭环,这是能否成功落地的关键。



承接AI涌现的能力,并向全球化持续挺进


在科技产业的演进史中,每一步的创新都要解决具体的场景需求,半导体与生命科学的交叉融合亦如是。


纵观过去几年,AI的能力迎来了爆发式的增长,尤其是AI辅助核酸和蛋白序列的设计、预测分子相互作用等方面展现出了极强能力。


“但在现阶段,AI只能提供预测模型,不能提供验证的结果,AI模型本身也需要通过大量实验数据迭代。所以,即使AI给我们带来了很强的‘设计’能力,我们依然需要并行地构建几百种序列,甚至构建数千个突变体,做无数次定向进化收集数万个数据点,从中筛选出那些真正能工业化或者成药的序列。”领挚科技合伙人、首席生物信息官康康博士告诉36氪。


因此,为了承接AI涌现式设计能力,完成成千上万的并行和串行实验,就必须将反应体系的高通量构建、反应过程的精确并行控制、反应结果的实时传感集成到同一台设备中,以实现高度的集成化和去人工化,并尽可能在微流控体系下完成这些实验以大规模节省试剂耗材成本,在实验室里承接AI的设计能力,积累更多更标准化的数据、不断地迭代AI模型,加快研发循环,从而真正迎接AI for Science带来的福利。


领挚科技在做的事情正是如此。TFT-DNA桌面合成仪的问世,是TFT半导体技术解锁生命科学研发中成本瓶颈和人力瓶颈的第一个工具,商业闭环已得到初步验证。

36氪观察到,2022年,全球DNA合成服务市场约64亿美金规模,其中中国DNA合成服务市场约在30亿人民币。


“基于领挚科技的生命科学产品线布局,我们已经在寡核苷酸文库、基因文库、集成化串行实验工具、AI辅助核酸和蛋白设计和筛选、mRNA药物和模块化抗原疫苗、捕获测序、小型化NGS建库、原位空间组等诸多领域,达成了若干战略合作和合作意向。”康康博士透露,构建全链条集成化工具,打造服务于合成生物学、创新药研发、测序建库、即时检测(POCT)的完整工具链才是领挚科技的最终目标。


以生命科学全流程集成化工具为目标,领挚科技也格外重视工具链和配套解决方案的完整性。


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高通量DNA合成技术已经发展了二十年,但受制于现有技术的技术选型、技术参数和“单一环节突破”的创新模式,成熟的下游应用场景依然存在限制。


“无论用高通量DNA合成的产物做基因拼接,还是做高通量筛选等等,其上游的设计门槛和下游的人力瓶颈都非常明显。以大规模基因合成为例,我们希望我们的工具链覆盖从基因序列的设计、合成、拼接、序列验证、产物筛选的全流程,降低整个工具链的使用难度,尽可能地消灭过去在整个工作流程中,无处不在的设计门槛、人力瓶颈、成本瓶颈和交付周期瓶颈。”康康博士补充道。


领挚科技入局生物半导体领域的野心还不止于此,它正在以全球化的视野与野望向海外发起冲击。


“全球化在我心里从来不是一个问号,它是一个must to do的事情。”冯林润博士表示,领挚科技今年在英国剑桥建立了营销中心,同时研发中心也在规划中。

接下来,领挚科技计划在2年时间内使海外业务额占比提高至50%,持续推动全球化进程。


在开拓全球生命科学的交叉产业化机会中,依靠中国强大且成熟的TFT半导体制造业,领挚科技亦期待与中国产业发展形成紧密的命运共同体。“扎根中国,将用中国的产业链打磨出来的产品推向全球市场,去解决全球性的问题,是一件极具价值的事情。”冯林润博士表示。


毫无疑问,从中国出发,到全球布局,前沿交叉技术的产业化正在书写中国企业的故事。


向生命科学领域纵深,新一轮范式革命开启


创新,往往需要一群敢想敢做的人——就像以领挚科技为代表的团队努力下,TFT半导体在生命科学领域或掀起新一轮范式革命,给行业未来发展带来巨大可能性。


对于行业未来发展的判断,冯林润博士认为,半导体将在生命科学领域无处不在,从而让全球任何地方的人们都能获益——无论是非洲地区的病毒检测,亦或人们关心的环境监控等领域,都能得到极大改善。每一个入局者,也将享受到行业发展的红利。


“我创业的本心就是希望能够用技术尽可能帮助更多的人。从创业伊始,领挚科技的愿景就是Linking zillions of people and technology. Linking zillions of hearts with love(链接无穷的人与技术,链接无数有爱的心)。”冯林润博士表示,“我们的目标就是要为TFT半导体与生命科学领域之间搭建一座桥,并将桥越修越宽,越修越扎实,两边之间的‘车流’和信息流就会越来越多,行业隔阂逐渐消解,最终二者的融合会爆发出惊人的效应。”


海阔凭鱼跃。正如过去二十多年来,计算科学、生物技术、材料科学等学科不断交叉创新诞生手术机器人、人工心脏等革命性产品所迸发出的价值一样,在半导体与生命科学跨界融合的创新征途中,入局者们会继续无限迭代与延伸,并为行业带来无限想象。


“只要坚定不移相信你所做的事情是一个正确的方向,剩下的就是尽情地投身其中。”在访谈的最后,冯林润博士表示。


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