工程团队侧记
随着科技的不断发展,新技术更迭的周期越来越快,其中特别具有代表性的合成生物学技术是各发达国家都在进行空前投资的新兴领域。合成生物学,顾名思义,就是要试图通过理性设计来合成生命体,研究基础生物学问题,实现“造物致知”,用先进的技术和新的研究范式服务于化工、食品、农业、医药、能源、环保等领域,实现“造物致用”。然而技术的复杂性和理论的局限性,决定了现阶段必须要通过海量工程化试错的手段来解决这个领域的难题,为了解决这一难题的 “合成生物研究重大科技基础设施”项目(下文简称大设施),旨在建设一个针对人工生命体的智能化设计及自动化铸造的基础大平台,期望极大缩短人工生命的设计—合成—测试—学习的周期,大幅提升合成生物设计与构建能力。因此大设施在深圳市的深谋远猷下,由中国科学院深圳先进技术研究院(下文简称先进院)牵头,从 2017 年开始经历了建议书、可行性研究和初步设计和投资概算阶段,于 2019 年开始正式进入了建设阶段。
大设施用到的相关技术基本都是跨界的融合技术,比如合成生物设计软件相关需要生物技术和信息技术的结合,合成测试平台的相关自动化又涉及到了工业自动化、智能制造相关软件系统和生物技术的结合。然而这种新技术基本都掌握在以美国公司为代表的进口集成商手里,国内并没有相关技术储备及相关的人才,尤其极度稀缺具有跨界技术的工程师。
面对这样的情景,先进院一是制定了红蓝军策略:进口国外相关产品的同时启动国产化的开发,从完全进口集成到核心产品进口下的自主集成再到最终的完全自主的集成,分阶段逐步实现最终的自主可控的目标;二是广纳人才:将目光投向产业界,建设一支强有力的可跨界运行的工程队伍。
于是 2018 年先进院在“红蓝军路线”的指导下走出了“三步走”计划的第一步,决定采购一套全进口的集成系统和相应的仪器设备。然而这一轮谈判居然持续了足足半年——由于缺乏相应人才和技术,大设施并没有任何的自主权,对于核心的机械臂和软件也没有议价能力,连第三方的设备大部分也只能由进口的集成商指定了他们同品牌性能较差的型号,商务条款上更是开出了 90%预付的硬性要求,最终用“交钥匙”的方式,以五百余万元的高昂价格购入这套系统。集成商在国内并无相关技术人员,于是安排了 2 位加拿大工程师,历时 3 周完成初期的安装调试。很快,随着合成所的高速发展,在 2019 年 5 月,需要为功能岛搬迁至隔壁的新实验楼,却被告知一次搬迁需要支付 30 万元的费用,且由于设备已出了保修期,如自行拆卸移动,后果自负。大设施难以接受这样高昂的费用与霸道的条款。恰逢大设施的工程团队正在全国范围内招贤纳士,很快在北京工作的一位某大型上市公司的实验自动化事业部经理张智彧进入了负责招聘的大设施副总经理罗巍的视线。张智彧从 2006 开始一直从事实验自动化的相关的应用方案开发、实施以及相关仪器设备的研发和生产,正是这个项目需要的复合型人才。刚刚在先进院面试完回到北京的张智彧接到了罗巍的电话,提到了搬迁的事情和费用。
“如果自己搬运的话,能有多大的把握?”罗巍问到。
“百分之七十吧,剩下的百分之三十要现场拆开了才知道,难点不是拆和搬,而是后期的安装和调试。”张智彧看了一下现场的照片后说到。
“那就先搬了再说!办法总比困难多。”罗巍为此事一锤定音。
艺高人胆大,带了一箱子工具的张工再次来到了深圳,先是花了半天的时间对功能岛上的各种仪器进行分析、标记,随后开始进行拆解并组织搬运。但很快遇到了第一个难题,机械臂的滑轨长近 4 米,已然超过了电梯的承载高度,之前的方式是将走廊窗户拆卸后通过吊车运至楼内。但这次张工想到了新的解决方案,经由电梯轿厢顶成功的将导轨运输到了新的实验楼,在大家的协助下,一共花了 1 天半的时间与 3800 元的费用就成功完成了搬迁工作。搬迁完成后,刘陈立所长说道:“这就对了嘛,你们连进口的仪器搬都不敢搬还谈什么大设施的建设?”。
很快张工于 2019 年 7 月正式加入了大设施的工程团队,新的实验室完成装修后,于 9 月发起了更艰难的挑战——需要对这个功能岛进行安装、调试并恢复正常运行。没有技术手册的支持,面对着进口集成商的质疑,张工凭借着多年的经验,用了 10 天的时间,克服了诸多的技术难点,终于使得功能岛成功恢复了运行。可正当大家想要庆祝的时候,运行到第 3 天的机械臂突然不动了,张工再次面临了极大的考验。
面对仪器的报错,由于并不知道相关的错误代码的含义,张工只能硬着头皮进行一点点的排查。经过了 2 天的奋战,终于将故障定位到了一根长近 5 米的多芯线束上——高度怀疑是其中的一根电缆发生了断路。到了凌晨 1:30,对该线束进行彻底拆解后才发现的确是这里发生了故障,但同时发现电缆的同一位置有多处损伤痕迹,可搬家过程并不触及此电缆,为什么会发生这样的问题?张工一头雾水。第二天询问了相关同事才知道,这根线缆几个月前由集成商的香港售后工程师进行过一次更换,但随后与售后工程师的交流更加让人大跌眼镜!起初对方答复说不提供故障线缆的维修或者更换服务,理由是相关产品的售后政策是连带机械臂和滑轨在内的“整机更换式”售后服务,但是这种服务只针对保内的客户,然而在被问到之前一次保内期间的维修却并没有提供整机更换而只是更换线束的时候,对方哑口无言。经过谈判后对方给出了方案——6000 多元的一根线缆的报价与 2 个月以上的货期。然而根据现场的情况进行分析,这根线束的损伤定然是香港工程师没有按照正规的流程进行更换,对其生拉硬拽所造成的,然而对方拒不承认自己的错误,并将责任都推在了“自主搬迁” 上。面对这样的困境张工没有选择和对方继续纠缠,直接带着线缆来到了深圳的华强北,用 100 元 1 根的价格定做了 4 根线缆,第二天更换上了华强北线缆的功能岛开始继续工作了。
时间到了 2019 年的年底,这时的大设施团队接到了非洲猪瘟疫苗开发的紧急工作,需要对现有的功能岛进行技术升级改造。虽然包含新增仪器的价格在内,集成商又开出了接近 100 万美金的天价——其中包含由国外工程师的上门检查费,用于评估该功能岛是否可以正常运行的状态确认,并且需要重新为该功能岛续保(保费是原购置金额的 10%以上),以及新升级方案的设计费、安装费、培训费等一系列的费用。然而他们并不知道在这几个月的时间里,张工已经基本摸清了他们的安装、调试方法,并且基本掌握了这个系统的编程技术。最终经过几轮谈判,仅支付了 5 万美金的软件和驱动的升级费用,三方设备自主购买,便以这样的方式就完成了本次的升级工作,并在随后的项目上发挥了重要的作用。
很快 2020 年红军路线的工作也开始启动了,整个项目进入了第二个阶段——开始通过自主集成配合部分进口的方式开始了大设施的建设工作。虽然现有的自主集成系统还未成熟到可以使用的阶段,但是已经给进口的集成商造成了极大的压力。在剥夺了他们作为集成商的资格后,仅作为部分产品供应商的他们已经将最新报价降低到了 2018 年采购金额的 4 折。
这些对于大设施的整个建设过程来说虽然只是一点缩影,却已经让整个团队直接的感受到落后就要挨打,更加懂得了自力更生的重要性和必要性!中国蒸蒸日上的发展过程中从不缺乏勤劳与智慧!在深圳这片土地上,背靠着中国智造和珠三角供应链的强大支持,大设施的建设必定会顺利完成。“与其期待未来,不如自己创造!”合成所的这句标语将一直为大设施的建设提供源源不断的动力。
作品简介:百年建党之际,合成生物大设施的建设施工正快马加鞭、如火如荼。在这具有世界领先水平的大科学装置面前,见证着这一建设历程的科研工作者们,用信念紧握使命,面对重重障碍困难不轻言放弃、自力更生。