生物样本是竣工临床到科研，再将科研功效用于临床，正在升高科研效劳同时，可以让患者填塞受益的主要生物资源。生物样本库也仍旧成为临床疾病的诊治和注意讨论、人命科学讨论、个人化诊治的基本步骤。同时，生物样本库也是转化医学和精准医疗的基本步骤。
这一步骤的背后，有着超高的行业技艺壁垒。企业不只要负责复叠制冷、箱体低温绝热等环节技艺以竣工-50℃至-150℃超低温度，还要保障存储温度长时辰匀称、坚固、精准等特性，同时具备系列安乐警报，保险突发挫折时一段时辰内保护内部境况坚固等成效。
近几年生物安乐题目受到眷注，面临差别储蓄需求的生物样本，该怎样打制坚固安乐的境况？生物样本需求逐年填充，一个样本库的样本数目指数级填充，该怎样高效急迅操纵操纵？海尔生物医疗正在这方面赓续研究20余年，从超低温技艺研发到先河研究筑造与物联网、大数据协调，一贯冲破。
下一场新科技革命将由生物技艺主导、众项技艺联合胀动，况且会正在改日30年支配爆发——这一论断被邦外里不少主流音响认同。而正在这个超高壁垒的行业中，仍旧有不少中邦企业肃静播下了种子。
外貌来看，南方海洋实践室是一个讨论、研究海洋资源的科研基地，实践上，这里依然一家“生物银行”，谋划保藏量赶过220万份。坐落于南方海洋科学与工程广东省实践室（珠海）的海洋生物资源库，是南方海洋实践室核心开发的八大大家平台之一，重要保藏海洋动物、海洋植物和海洋微生物的种质资源、基因资源和自然产品资源。
云云的样本库，首要的要求便是安乐。生物样本存储具有分外性，一是请求存储的境况温度长时辰匀称、坚固、精准；二是操纵时的负担题目，要举行新闻化打点；三是背后的数据是否有宣泄危机。
背后涉及到的存储筑造，便是生物医疗低温存储筑造。而正在过去很长一段时辰内，这项具有高技艺壁垒、众学科交叉协调特性的技艺，平素被欧美邦度垄断。直到2000年从此，以海尔生物医疗为代外的邦内企业，先后冲破中心技艺和财富化临蓐后，才先河渐渐竣工代替。
当时的景况来看，便是没得选——需求平素都正在，民众也明晰进口品牌的采购周期长、售后本钱高，可是只可继承。海尔生物医疗聪敏样本网行状部技艺总监袁顺涛告诉《中邦企业家》：“当时外洋筑造采购周期很长，局部筑造需求大约一年时辰，基本等不足，出了题目，还常常闭系不到人维修，全体亚太区域，只要1~2名工程师。”
而这成了以海尔生物医疗为代外的医疗东西企业的起点。近年来，跟着转化医学、精准医学和个人化医疗的崛起及迅猛生长，生物样本库等生物安乐逐步受到眷注。
跟着《中华公民共和邦生物安乐法》的正式实践，生物样本资源的主要性愈发凸显。怎样安乐、长远、坚固、有用存储这些珍视的生物资源，成了亟待处分的主要题目。
而现正在的需求不只仅是安乐地储蓄，还需求“活”。正在这种需求坚固低温状况且不行教化损坏样品的景况，怎样正在百万份的样本中，急迅高效找到上百、以至上千份对象样品试管，更是基于安乐提出的新诉求。
过去20年中，海尔生物医疗赓续“破壁”。先是冲破了超低温制冷技艺的“卡脖子”困难，冲破了外资品牌30年的技艺垄断，尔后又正在超低温存储技艺的基本之上，冲破外洋垄断，竣工了低温主动化生物样本库的邦产化。
“目前，海尔生物医疗仍旧通过物联网技艺与生物医疗低温存储技艺协调更始，修筑了人命科学与医疗更始两大界限数字场景计划，竣工从网器参与景再到生态的迭代升级。”海尔生物管事职员称。
正在此节点，以此为样本，《中邦企业家》走访了位于青岛的海尔生物医疗财富园，找到了当年参加赓续“破壁”的工程师，游历了其众种场景下的生物安乐产物，重走这20年的“破壁”之途。
研发初期，海尔超低温冷藏筑造操纵到了美邦一家企业临蓐的专用压缩机，但就正在产物成型即将上市时，对方却以“困惑军用”为由，拒绝连接供给专用压缩机这一部件。压缩机宛若超低温冰箱的心脏，倘若没有这一中心部件，一环扣一环的临蓐线和产能都邑受到直接影响。
面临云云的景况，要么找到代替品，要么自研。海尔生物医疗采取了后者——念要不再“受制于人”，就必需举行自决科技更始，真正冲破进口垄断。
生物医疗存储筑造寻常存储的是生物样本、血液、疫苗、药品等，同时依照存储类型及操纵机构差别，重要利用于生物样本库、药品及试剂安乐、疫苗安乐、血液安乐、实践室安乐五大场景。
差别于家用冰箱，-18℃就能满意绝大大批食材的储鲜请求，生物医疗低温存储筑造存放的生物大分子（DNA、RNA、卵白质等）、细胞、结构等“娇贵”生物样本的长远存储，常用的储蓄温度要更低，平常≤-80℃。
“每个样本都是举世无双的，正在咱们不晓得的景况下，只可尽量先把它存储下来，之后再逐步去做讨论、收拾和利用。”海尔生物医疗主动化产物总监任文广告诉《中邦企业家》，准绳化、高质地的生物样本库是存储珍视遗传资源主要的载体。
样本广大代价较高，局部样本以至具有独一性、稀缺性且损坏弗成抢救，生物样本存储的苛刻请求，导致生物医疗低温存储行业先天具有较高的技艺壁垒。
云云的景况下，当时生物医疗储蓄行业中根本都是外洋的品牌。但技艺上需求霸占的困难是一方面，交付的流程和维修任事也让民众众有怨言——需求存正在，但可采取的余地不大。
“一是咱们必须要花大宗的外汇去引进筑造；二是采购周期需求大约一年；三是产物维修缺乏职员相应。”袁顺涛说，“于是当时有许众科研教授找到海尔，指望咱们可以研发超低温冰箱。”
2005年海尔集团制造青岛海尔生物医疗股份有限公司，专一低温存储筑造的研发、临蓐和贩卖。“没有筑造、没有履历、没有人，也没有供应商。”袁顺涛说，当时邦内冰箱温度都是正在-20℃支配，谁也没有信念说能做成。
由于没有合规的实践室，研发职员也吃尽了苦头。“做实践需求十分境况，例如让房间的温度升到40度，实践室是需求有一套周密的控温控湿编制的，当时没有，就只可用浴霸，模仿试验境况，平素照着让房间升温。”可是温度老是升重未必，任文广回想到，温度抵达50众度后，就像沐浴相通，人体全部受不了，只可趴正在门口看看内里是什么景况，出了题目，人进去，再出来，来来很容易伤风。
直到2006年，中邦第一台-86℃超低温冰箱降生，正在超低温制冷技艺上竣工“破壁”，冲破了外资品牌30年的技艺垄断，并使采购本钱低重了30%以上。2008年8月，中邦骨髓库成为海尔生物的第一个大型战术协作商，海尔生物为其供给生物样本库处分计划。截至2020年尾，该库存储样本已达293万份，是迄今为止中邦界限最大、高出区域最大的健壮人血液“生物银行”。
袁顺涛是个楷模的技艺男，讲话温和、厉谨、逻辑性强，倘若你不连着诘问，就很难让他主动输出。但时隔众年，当他再回想起当时这段赓续受挫的阅历时，平素安适的他还会有些推动——手上的肢体幅度变大，一时还会侧着身子看向一旁同样阅历过腐败的同事。
为了限制预吸附率，袁顺涛团队参加了大宗精神讨论。但他碰到了管事往后，自傲心受到最大攻击的一次。
过滤器安置后，筑造需求做6个月的牢靠性测试，他们前后举行了众次样机测试，但挫折老是正在测试将近了结时才崭露，“因为每次测试时辰都很长，团队的试错本钱很高”，袁顺涛以为这个题目全部处分不了，“团队的士气也很消极”。
直到自后，技艺组遵守领悟出的挫折清单，用消除法一个个验证，才最终找到确切计划。“更调了近百个计划，到底获胜了一次”，回想起这段阅历，袁顺涛感叹，“技艺难点都领悟出来了，可是试验的流程额外难过，希罕检验你的意志力，由于总正在你将近获胜时，就攻击你一次。”
对低温冰箱而言，压缩机就像人的心脏相通，决心着它能不行长时辰坚固、高效运转。袁顺涛称，当时邦内都是用于冷柜和空调的平常压缩机，没有特意用于超低温、深低温冰箱的专用压缩机，他们只可通过制冷编制更始，采用平常压缩机竣工专用压缩性能抵达的低温制冷成果。
“心脏”题目处分后，“肺”成效也需求革新。袁顺涛注释，超低温冰箱中会用到“过滤器”，它的中心效力是过滤杂质、水分和酸。预吸附率越低，冰箱越不会崭露停顿景况。
大学结业参预海尔生物医疗后，13年里袁顺涛平素卖力海尔生物医疗超低温界限技艺冲破及产物研发，主意便是让筑造更坚固、更牢靠、更高效、更环保。
然而，这仅是从技艺冲破走向财富化的此中一小步，冲破超低温制冷技艺后，怎样将科研功效财富化落地，成为亟须处分的困难。
目前，海尔生物已生长成为笼罩-196℃至8℃全温域的生物医疗低温存储筑造任事商，并正在2013年获取“邦度科技前进二等奖”。同时，也为我邦众项强大科研工程供给了技艺赞成。如，海尔航天专用冰箱搭载神舟飞船众次被送往太空；超低温冰箱搭载雪龙号科考船远赴8000海里除外的南极，搭载彩虹鱼号载人深潜器达到一万米深处的马里亚纳海沟等。
弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan）呈报显示，正在环球市集，赛默飞世尔、三洋电机（2012年生物医疗部分被松下整合，现属于松下普和希）等外洋企业率先竣工技艺冲破，市集占对比高。2017年，赛默飞世尔、松下医疗（三洋电机）、海尔生物、德邦艾本德、Helmel Scientific前五大厂商占领超 70%市集份额。此中，赛默飞竞赛上风显著，以33.37%的市集份额位列第一，海尔生物以10.7%市集份额位列第三。
正在邦内市集，2000年从此，以海尔生物、澳柯玛、中科美菱等为代外的邦内企业先后冲破中心技艺后，渐渐先河进口代替，界限仍旧赶过外洋品牌。
5G搜集加持下，过程制备的样品试管正在这个“生物银行”安适地存放着，一朝需求存取、转运，只需一键操作，筑造收到指令后，呆滞手最速正在60秒内便可从100万份样本中，切确挑选和存取任相通本。样本收支库时，智能转运机械人不只可能全程转运，样本新闻全程也可追踪。存取时的每个举动精准到毫厘，纵使反复数十万次，也不会有涓滴过失。
生物样本存入“银行”，不行只是竣事，还得更好，另一个需求霸占的中央便是超低温界限的主动化技艺。
古代的样本打点仰赖人工，跟着样本存储的数目越来越众，人工操作晦气于样本存储的长远有用打点。一是存正在新闻记实毛病或者漏掉的可以性；二是巨额量的存取流程，非常花消时辰；三是无法保障样本安乐，由于人工存取样本，必需得翻开筑造，外里起码100℃的温差，正在频仍的存取流程中，会导致筑造发生温度动摇和冻融轮回，影响样本坚固性，导致样性质地降低。
“用户买的不是一台筑造，而是样本的存储安乐。不该当把时辰糜掷正在打点筑造上，而是要眷注样本的存储景况。”任文广夸大，主动化的主意便是要裁减用户无效的劳动和参加，“让科学家解放出来”。
2017年头，任文广“转战”主动化。但正在当时，他手上只要几张进口筑造的照片，资料、存储机闭等各方面都被外洋封闭，“邦内没有筑造，咱们出去别人也不让看，自后邦内有安置的筑造后，咱们才有机缘去游历研习”。
任文广向《中邦企业家》注释，“低温主动化存储行业，是低温存储财富与主动化行业交叉造成的新财富，但并不是二者方便技艺协调就可能竣工的，加倍是低温、超低温主动化存储。”
技艺协调是一个频频实践的流程，晤面对许众题目：一是原资料及存储机闭正在超低温境况下会因“热胀冷缩”而变形，因而遵守改观前的名望去识别并取出样本是很难的。二是筑造内部的低温会天生水蒸气影响筑造运转，怎样控湿除霜；三是念要切实记实海量样本中每支样本的名望新闻、操纵者新闻以及取用后的新闻改观，也需求仰赖智能算法编制行止理；四是耐低温原资料的采取，由于许众资料正在深低温境况下会变脆。
比如，2018年7月，团队先河第一次样机测试。然而正在实践流程中，跟着库内温度逐步降低到地球极限温度以下，机械人导轨低温变形被卡住，这回测试并未获胜。往后，他们寻访了几十家邦内顶尖高校院所，才到底找到符合资料来代替。
为了寻找到耐低温资料线缆，任文广旁观了引进的外洋筑造，但他创造这些筑造上去掉了线缆标记，基本鉴识不了是哪家供应商。为了找到符合的线缆，他们测试了许众技巧。最终依靠以往任事航天项主意资源及履历，接触到了可以实用于深低温温度的线缆资料筑筑商。
针对库内样本不行切实定位的题目，任文广给呆滞手安置了一双“眼睛”，保障样本名望跑偏后，通过动态识别技艺也能找到：一个是名望的识别，另一个是身份的识别。
三个月下来，正在衡量出1万众个名望点后，任文广指挥团队到底竣工了100立方米的低温空间样本的精准定位存取，霸占了低温主动化的环节技艺困难。
以1000支生物样本为例，从来仰赖人工取样，要先确定某一支样本正在哪台冰箱，找到后，要先翻开外门，看正在哪层，再翻开内门，看正在哪个冻存架，冻存架里有众层抽屉，抽屉里边可以存有4个、5个盒子，每个盒里又存储了100支支配样本，之后反复以上举动，直至一起样本取完。整套流程下来，据任文广估算，可能需求花消7~10天的时辰，还不行保障切实。
可是通过主动化呆滞手臂，只需求通过一键预定出库，60秒就能竣事取样举动。从10天到60秒，解放了科研职员的双手。
除了硬件，决计和决心也是一大检验。“固然当时超低温产物仍旧进入成果期，但就以为有一份工作感，需求赓续冲破垄断，竣工科技自立自强。”两年时辰，公司没有对任文广做完全的目标查核，正在资金和资源上也给了许众赞成。
两年时辰很长，但永远看不到阶段性的功效，让任文广倍感压力，欠好乐趣连接占用公司这么众资源。另一方面，长时辰做不出结果，也会攻击信念，“人平素是正在遏抑的状况，你会自我否认，我技能是真的弗成吗？我便是做不出来吗？”任文广说，每天、每小时、每一分钟都是煎熬，“由于一朝腐败，就没有第二次了。”
他念过放弃，也念过内部转岗，但会劝告己方，一台上万万的筑造研发自身就难，动作科研职员，便是要不畏繁重。秉持着这种心态，任文广平素咬牙相持，“由于我以为摆脱这个财富，就真的就没有人做了，当时没有人比我更符合。”
2018年，海尔生物医疗正式开启物联网生态战术转型；2019年5月，中邦第一台由海尔自决研发的-80℃主动化生物样本库降生，正在历时3年之后，海尔生物医疗再次冲破外洋正在这一界限的垄断，竣工了低温主动化生物样本库的邦产化。
海尔生物医疗的生长始于生物医疗低温存储筑造研发，彼时这一界限被外洋垄断，技艺壁垒高，欧美、日本品牌对中邦企业履行技艺封闭，中邦科研管事家只可花大宗外汇引进筑造。
海尔生物医疗告诉《中邦企业家》，倘若将它的“破局”之途划分为两个阶段：那么上半场做“技艺攻坚”，冲破超低温制冷技艺的邦际垄断，让中邦超低温筑造获胜打入邦际高端市集；下半场则是做“形式转型”，将环绕人命科学和医疗更始两大界限一贯拓展。
若何能正在邦际竞赛中站稳脚跟？必需仰赖更始维持，咬定对象自决研发。这是海尔生物平素往后的请求。
正在以往许众人的认知里，生物安乐的样貌本来相对朦胧，根本等同于古代的细菌战、流行症及动物防疫等。毕竟上，生物经济、生物安乐等闭系的界限，已扎根民生，成为一个极具遐念空间的财富。
本年5月，邦度发改委印发了《“十四五”生物经济生长谋划》称，生物经济成为胀动高质地生长的强劲动力，提出医疗健壮、食物消费、绿色低碳、生物安乐等为优先生长的四大核心界限。
生物经济基于人命科学讨论更始，通过可赓续的办法，操纵可再生资源和生物技艺降临蓐产物和供给任事的经济勾当，是满意人命健壮需求急迅延长、满意公民对夸姣存在倾慕的主要实质，是强化邦度生物安乐危机防控、推动邦度管理系统和管理技能摩登化的主要保险。
“当时深低温主动化计划研发不出来，咱们面对的是团队生与死的题目，要不要遣散的题目，现正在咱们‘活’过来了，就要念着怎样做到更好，赓续领先。”叙及改日，任文广说再有很长的途要走，冲破从0到1后，还要竣工从1到N的高出。
