目前，疫苗是新冠疫情時(shí)期的研究重點(diǎn)。與此同時(shí)，新冠治療藥物的開(kāi)發(fā)也在取得進(jìn)展。例如，美國(guó)輝瑞制藥公司已經(jīng)為其冠心病藥物Paxlovid在美國(guó)申請(qǐng)了新冠治療緊急使用權(quán)，阿斯利康的藥物Evusheld最近也已獲得上市批準(zhǔn)。
在德國(guó)，德國(guó)電子同步加速器(DESY)等機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)千種活性物質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試，以確定其是否適合作為新冠治療藥物。特別是DESY的X射線光源PETRA III是在分子水平上研究病毒和潛在藥物的理想工具。實(shí)驗(yàn)中所用到的X光機(jī)由X-Spectrum等公司開(kāi)發(fā)，用于記錄這一研究過(guò)程。X-Spectrum是受益于新開(kāi)放的巴倫費(fèi)爾德初創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施的初創(chuàng)企業(yè)之一。
X-Spectrum：高效的X光機(jī)
作為DESY的衍生公司，X-Spectrum專門為大型研究設(shè)施和實(shí)驗(yàn)室的X射線實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備。其光子計(jì)數(shù)探測(cè)器Lambda能夠?qū)崿F(xiàn)每秒24,000幀的高幀率，非常適合在PETRA III同步輻射中使用，PETRA III被認(rèn)為是世界上最好的存儲(chǔ)環(huán)形X射線輻射源之一。PETRA III產(chǎn)生的強(qiáng)烈的X射線能夠幫助來(lái)自世界各地的研究小組深入觀察各自的研究物質(zhì)。“在這些研究背景下，研究人員無(wú)法使用傳統(tǒng)的相機(jī)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”，X-Spectrum公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Julian Becker解釋說(shuō)。這臺(tái)X射線相機(jī)的探測(cè)效率達(dá)到了目前的“理論最大值”。“這就是市面上最好的選擇”，Julian Becker說(shuō)，“但應(yīng)用該設(shè)備也需要巨大的計(jì)算能力進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。這就是為什么我們不僅提供相機(jī)本身，而且還提供一個(gè)完整的系統(tǒng)，其中包括一臺(tái)安裝了軟件的控制電腦，確保與最常見(jiàn)的同步加速器光束線控制系統(tǒng)的無(wú)縫集成。”
© Yvonne Scheller
X-Spectrum聯(lián)合創(chuàng)始人Julian Becker與X射線相機(jī)
巴倫費(fèi)爾德初創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室：深度技術(shù)創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)新中心
X-Spectrum由5名來(lái)自探測(cè)器開(kāi)發(fā)部門的DESY員工于2014年創(chuàng)立，現(xiàn)在有25名員工。X-Spectrum公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO Julian Becker：“我們是一個(gè)嵌入世界領(lǐng)先的研究中心之一的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，并與工業(yè)伙伴和來(lái)自世界各地許多主要研究中心的科學(xué)家合作。”區(qū)位是企業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。X-Spectrum是八家在2021年9月底搬入新開(kāi)放的巴倫費(fèi)爾德初創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室—DESY深度技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)創(chuàng)新中心的初創(chuàng)企業(yè)之一。DESY首席技術(shù)官Arik Willner博士解釋說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)區(qū)的理念是支持從科學(xué)到工業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)移，并創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境，讓形成于研究中的商業(yè)理念能夠得到發(fā)展。”園區(qū)總共有2200平方米的建筑面積，分為辦公室、實(shí)驗(yàn)室和工廠。目前只開(kāi)放了140平方米，Julian Becker很高興能成為首批入駐的企業(yè)。“我們需要一個(gè)非常專業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。例如，使用X射線的工作需要鉛加固的墻壁——自行建造這樣的環(huán)境是非常耗時(shí)且昂貴的。”
Dinaqor: 基于基因治療的醫(yī)學(xué)
Dinaqor公司開(kāi)發(fā)主管Alexandra Rhoden也有非常類似的看法。“我們是一家以基因治療為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)平臺(tái)公司，專注于為嚴(yán)重的、遺傳性的心臟病患者進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的治療方案。”這家從漢堡大學(xué)艾彭多夫醫(yī)學(xué)中心(UKE)分拆出來(lái)的初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)出了一種生產(chǎn)微型人工心臟組織的技術(shù)。
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Dinaqor開(kāi)發(fā)主管Alexandra Rhoden
這種研究和開(kāi)發(fā)需要實(shí)驗(yàn)室。“在漢堡找到具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)要求的、合適的實(shí)驗(yàn)室是很困難的”，Rhoden說(shuō)。根據(jù)目前商定的租賃期限，Dinaqor在未來(lái)五年里將在位于巴倫費(fèi)爾德的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行研究，以改進(jìn)其技術(shù)，以便能夠更有效地開(kāi)發(fā)基因療法，最終實(shí)現(xiàn)心臟功能的改善，更理想的是完全治愈患者。“相對(duì)而言，基因治療仍然處于起步階段。所以我們必須仔細(xì)檢查每一個(gè)步驟，為此我們使用了人工心臟組織。”Rhoden和她的同事們從干細(xì)胞中獲得獲得組織：“例如，我們將病人的皮膚細(xì)胞重新編程為干細(xì)胞，然后我們可以使其分化為心臟細(xì)胞，以生產(chǎn)出有著真實(shí)搏動(dòng)行為的人工心臟組織”，Rhoden解釋說(shuō)。根據(jù)心臟的收縮模式，科學(xué)家們可以得出重要的結(jié)論。“一方面，這使得繪制遺傳疾病圖譜成為可能，另一方面，我們能夠跟蹤任何用藥或用基因療法取得的進(jìn)展。”
Cycle：時(shí)間分配和同步系統(tǒng)
Cycle公司致力于在極小的時(shí)間單位飛秒(1飛秒=1x10-15秒)和極高的精度下開(kāi)發(fā)和分配產(chǎn)品，以助力超高速實(shí)驗(yàn)，例如在歐洲X射線自由電子激光XFEL或其他大型研究基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)行的研究。
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Cycle創(chuàng)始人Franz Kärtner教授與同步模塊
Cycle GmbH公司也是DESY的衍生公司，它不僅開(kāi)發(fā)飛秒級(jí)的光纖激光器，也致力于開(kāi)發(fā)精密設(shè)備，以確保像XFEL這樣的研究設(shè)施的所有部件能夠以幾飛秒(四億分之一秒)的精度相互協(xié)調(diào)，換句話說(shuō)，它涉及高度復(fù)雜的時(shí)間分配和同步系統(tǒng)。Cycle公司創(chuàng)始人Franz Kärtner教授從2000年代初就開(kāi)始追求這項(xiàng)技術(shù)：“當(dāng)時(shí)我在麻省理工學(xué)院(MIT)，我們?cè)诖髮W(xué)外成立了第一家創(chuàng)業(yè)公司。但技術(shù)的時(shí)機(jī)尚未成熟。”現(xiàn)在情況不同了，這位物理學(xué)家堅(jiān)信：“在未來(lái)五年內(nèi)，我們將強(qiáng)勁增長(zhǎng)。”歐洲航天局(ESA)的一份重要合同對(duì)此做出了貢獻(xiàn)，Cycle公司目前正在為航天局的地面站開(kāi)發(fā)下一代基于激光的低噪聲微波傳輸。Cycle公司成立于2015年，目前有20名員工，向歐洲、美國(guó)、中國(guó)和日本的客戶提供全套精密時(shí)間分配系統(tǒng)。
