日前，上海交通大学拟通过关联转让方式，将其持有的两项核心专利技术转让给共有权人——上海迪赢生物科技有限公司。这两项专利分别为“基于空间交错编码多组学芯片及其制备方法与应用”与“二氧化硅微球在合成超长寡核苷酸中的应用以及合成超长寡核苷酸的方法”，专利权利由上海交大与迪赢生物各占50%权益，其中芯片相关专利评估金额为24万元。
作为技术研发核心与受让方的双重主体，师咏勇教授领衔的研发团队与上海迪赢生物科技有限公司，共同构成了此次技术转化的关键支撑。
两项专利技术均由上海交通大学师咏勇教授团队研发完成。该团队长期深耕生物技术、微纳工程与信息科学的交叉领域，在高通量合成与测序技术领域构建了从方法学到芯片设计的全链条研发能力，其核心优势在于通过创新的“空间交错编码”策略，成功破解了传统多组学检测中通量、成本与精度难以兼顾的行业瓶颈。
师咏勇教授本人拥有深厚的学术背景与丰富的科研经验，他不仅是教育部新世纪优秀人才、上海市青年科技英才等荣誉的获得者，还担任国家自然科学基金重点项目等课题负责人，同时兼任中国遗传学会青年委员会委员、上海市遗传学会理事及《Experimental Biology and Medicine》杂志编委等职务。截至目前，其团队已发表SCI论文100余篇，总影响因子超1000，总他引次数达2000余次，研究方向广泛覆盖疾病、行为等人类复杂性状的遗传学研究，涉及分子遗传学、生物信息学、纳米科学、发育生物学等多个领域。
本次专利受让方上海迪赢生物科技有限公司，是推动技术落地转化的重要产业力量。该公司成立于2018年，总部位于上海，是国内少数能商业化完成超高通量新一代DNA合成的企业，已获得火山石资本、巢生资本、字节跳动等知名机构数亿元级投资。
迪赢生物专注于新一代核酸合成技术研发，为合成生物学、分子诊断原料和生物医药工具等领域提供核心支撑，其自主开发的3D喷墨打印超高通量原位DNA合成平台，实现了国内该领域的零突破，为此次两项专利技术的产业化应用奠定了坚实基础。
师咏勇团队研发的两项专利技术，分别从“高通量空间定位分析”与“长链DNA合成”两个维度，精准切入当前生命科学研究的核心技术痛点，为行业难题提供了创新性解决方案。
瓶颈一：空间转录组技术的三重挑战
在癌症、神经退行性疾病等复杂疾病的精准诊断与机制研究中，科学家亟需获取细胞在原生组织环境中的真实基因表达状态，而空间转录组技术正是实现这一目标的关键工具——它能在保留组织空间结构的同时，检测不同位置的基因活性，整合了组织病理学、基因芯片、高通量测序等多重技术，曾于2020年被《Nature Methods》评为年度技术。
然而，当前空间转录组技术面临着空间分辨率不足、基因检出率有限、组织覆盖不完整三大核心挑战，主流技术与商业化平台均存在明显局限：
显微切割类技术（如Geo-seq）：仅能分析组织中特定预选位点，无法实现全景式转录组覆盖，大量区域信息丢失；
原位杂交/测序类技术（如seqFISH）：依赖预先设计的基因探针组合，仅能检测已知的有限数量基因，无法无偏倚发现新的基因表达信息；
空间条形码原位捕获类技术（如Slide-seq）：虽能进行全转录组分析，但空间分辨率不足以区分单个细胞，探针点阵间隙导致组织切片存在检测盲区；
即便是当前最成功的商业化技术，其55μm的检测点远大于10μm的人类细胞直径，仅能达到区域分辨率，且45μm的点间距导致大量组织区域无法被检测，结合单细胞测序提升分辨率的方法又存在耗时费力、成本高昂的问题。
这些局限使得科研人员难以全面捕捉组织微环境中的细胞异质性，亟需能同时满足大尺度、单细胞分辨率和全覆盖要求的新一代技术。
瓶颈二：超长寡核苷酸合成的技术桎梏
寡核苷酸作为分子生物学研究的基础材料，广泛应用于PCR、基因编辑、DNA测序和基因治疗等领域。随着技术发展，科研对寡核苷酸的长度和质量提出了更高要求，但当前合成方法已接近平台期，面临诸多难题：
一方面，合成过程中使用的脱保护剂、偶联剂及核苷酸单体易引发脱嘌呤、加帽不完全等副反应，导致超长寡核苷酸合成难度极大；另一方面，即便通过“片段拼接”策略延长寡核苷酸长度，在面对复杂序列（如具有DNA二级结构、重复序列或极端GC含量的序列）时效果有限，超长单链DNA的制备仍是行业痛点，亟需全新的合成工艺突破限制。
针对上述两大技术瓶颈，师咏勇团队研发的两项专利技术分别给出了针对性解决方案，形成了“分析工具+合成基础”的技术闭环。
方案一：空间交错编码多组学芯片——重构空间转录组分析能力
针对现有空间转录组技术的痛点，团队提出基于空间交错编码策略的多组学芯片，通过结合3D喷墨原位DNA合成技术，实现了单细胞分辨率、大尺度覆盖和高通量多组学分析的一体化突破。其核心创新集中在三个方面：
1. 独特的空间交错编码设计：打破传统芯片规则XY点阵排列模式，将相邻圆形点的交集部分划分为2区（两圆交集）和3区（三圆交集），独立部分为1区。通过数学模型优化，当点中心距与半径比约为1.285时，三个区域面积最接近，实现均匀分辨。同时为不同区域赋予长度不同的空间坐标条形码（1区长度为n，2区为2n，3区为3n，n为碱基数），极大丰富空间信息容量，通过测序解码可实现单细胞水平精确定位。
2. 高效的制备工艺：采用高通量原位喷墨打印合成技术，通过基底表面处理（水虎鱼溶液与等离子清洗、亲水-疏水硅烷混合处理）、Spacer试剂（延长合成臂、减少空间位阻）与UnyLinker分子（连接核苷酸）引入，再通过压电喷墨头按“先奇数列后偶数列”的嵌套策略分步沉积核苷酸，确保每个点的空间坐标条形码唯一且正确。
3. 多元的应用拓展能力：芯片探针包含通用序列、空间坐标条形码、分子标签和搭桥序列，在转录组分析中可通过杂交、聚合酶延伸和连接反应捕获mRNA并转换为测序文库；同时可通过更换探针设计，拓展至表观组、非编码RNA和蛋白组分析，实现多维数据整合。实验验证显示，该芯片可在组织切片上实现单细胞级分辨和全转录组覆盖，基因检出率显著提升。
方案二：二氧化硅微球合成体系——突破超长寡核苷酸合成限制
该专利以特定结构的二氧化硅微球为合成载体，结合优化的化学试剂体系，实现了超长寡核苷酸的高效、高纯度一步合成，核心突破体现在：
1. 创新的载体材料设计：选用比表面积小于1 m²/g的实心二氧化硅微球（优选粒径50-100 μm）替代传统多孔玻璃（CPG）载体，显著减少非特异性吸附和副反应；同时在微球表面修饰含烷氧基、亚烷基链及聚乙二醇（PEG）片段的连接基团，增强与核苷亚磷酰胺单体的偶联效率，提高反应可及性。
2. 优化的化学试剂体系：开发三氯乙酸、二氯乙酸和3,5-二硝基苯甲酸组成的复合脱保护剂体系，在高效脱除保护基团的同时减少链损伤；偶联反应中采用5-苄硫基-1H-四唑-N-甲基咪唑与4,5-二氰基咪唑的组合，提升反应速率与特异性。
3. 高效的合成单元创新：以核苷亚磷酰胺多聚体（二聚体、三聚体或四聚体）替代传统单体，大幅减少合成循环次数——如使用三聚体合成300 nt链仅需100次循环，较传统方法缩短40%合成时间、降低50%试剂消耗，同时减少副反应累积，提高全长产物比例。实施案例显示，该体系已成功合成329 nt的超长寡核苷酸，纯度显著优于传统方法。
从科研实验室到产业应用端，师咏勇团队研发的两项专利技术不仅破解了当前生命科学研究中的核心技术瓶颈，更通过与迪赢生物的合作搭建了“技术研发—成果转化”的完整链路。
但同样，面对挑战，全球生物科技企业也在底层技术领域积极突破，通过创新空间编码策略与长链合成工艺，瞄准现有技术性能天花板展开攻关，形成了各具特色的产业布局。
在空间组学领域，布鲁克公司（Bruker）作为全球领先的科学仪器与技术解决方案提供商，将核心方向聚焦于空间生物学领域，致力于通过高分辨率、高通量的空间组学技术平台，为肿瘤学、神经科学等多领域研究及精准医学转化提供关键工具。在空间组学市场，布鲁克已推出四大核心技术产品/升级方案，各产品的定位、功能及发展阶段清晰明确。
为加速技术落地，布鲁克同步推进配套支持与合作布局：为高通量CosMx SMI用户设计的“Sapphire空间计划”已进入试点阶段，将提供专属礼宾服务、性能监控工具及专家指导等优质服务，计划于2025年晚些时候扩展；与威尔·康奈尔医学院扩展“人类解剖空间图谱（SAHA）”项目合作，共同构建30个健康成人非疾病器官的多细胞、单细胞及亚细胞图谱；并将于2025年3月启动全球范围的“Galaxy空间之旅”教育研讨会，为客户搭建与空间生物学专家直接交流的平台。
华大时空组学成绩突出。他们研发出全球领先的时空组学技术Stereo-seq，——既能实现“纳米级分辨率”，又具备“厘米级全景视场”。依托这项核心技术，华大时空组学已推出多款成熟解决方案。
针对新鲜冷冻样本，他们打造了时空转录组FF V1.3。目前，该产品已在科研领域正式开放预订，并且投入实际使用。对于临床中常见的石蜡包埋（FFPE）样本，对应的时空转录组FFPE解决方案也已成型。它能深度挖掘临床存档样本的空间基因表达价值，眼下正处于商业化应用阶段。
还有团队还专为大尺寸组织样本设计了时空转录组大尺寸芯片。它能满足器官级等大尺度组织的空间图谱绘制需求，目前已服务于多个相关科研项目。另外，时空蛋白转录组Stereo-CITE也颇具竞争力，它可同步分析基因表达与蛋白水平，为多组学空间解析提供有力工具，当前同样处于商业化应用阶段。
在基因合成领域，北京擎科生物科技股份有限公司作为合成生物学领域的国家级技术企业，专注于基因合成全产业链的布局。其产品与技术已形成成熟且全面的体系，均处于商业化应用或稳定服务阶段，覆盖多维度核心环节。
上海交大师咏勇团队研发的两项平台型技术突破，分别从分子合成的源头与空间信息的解析两个维度，为生命科学研究和精准医疗实践提供了更为强大的工具基础，也与当前全球及国内的产业创新方向高度契合。在全球生物科技企业竞相突破技术瓶颈的背景下，这两项专利技术通过与迪赢生物的合作实现转化，既填补了国内相关领域的技术空白，也为本土企业参与国际竞争提供了核心支撑。
渝公网安备 50011202502165号
