中国科学院“器官重建与制造”A类战略性先导科技专项（以下简称“专项”）于2017年12月正式启动。专项总体目标是面向生命科学前沿、人口健康和经济社会发展需求，基于生命科学、医学、材料学、工程制造等领域的技术进步，解答高等哺乳类复杂器官难以再生的根本问题，建立器官重建和制造的核心技术，治愈重大疾病。

围绕总体目标，结合顶层设计，专项按照“专项-项目-重点攻关方向（课题）-研究任务（子课题）”四级结构组织实施，设置“器官原位再生”、“器官体外制造”、“器官异体再造”和“临床研究转化”4个项目。目前，共立项支持26个重点攻关方向，105个研究任务，在再生新技术、类器官及互作芯片及临床研究等方面取得了多项重大原创成果。

根据总体目标，结合实施情况，为进一步突破器官重建与制造技术、工艺和装备等方面的瓶颈，专项2021年将从器官长时程培养及功能维持、器官连接及功能调控、器官的复杂功能仿真、器官制造数据汇交及可视化4个方面部署“揭榜挂帅”技术攻关重点项目。本次申报以重点攻关团队形式揭榜，对申请团队无年龄和职称要求，要求以实际应用效果为导向，切实解决重大科技需求，突破核心关键技术。同一指南方向下，原则上只支持1项，仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同时，可同时支持2项，并建立动态调整机制。重点攻关方向及研究任务的执行期为两年，2021年度拟部署任务经费概算为4400万元，2022年度根据任务进展情况，择优支持。

一、申报范围及研究内容

1.重点攻关方向一：器官长时程功能维持与监测

（1）研究内容：

围绕脑、心、肝、肌肉及皮肤等人体主要组织器官制造，研发不同尺度类器官或器官功能维持及状态传感监测系统，建立多模信息传感及高分辨同步实时检测方法，进行多模信号的实时收集与反馈调节，实现器官特定微环境精准控制和长时程培养，提高可制造器官的复杂度和尺度。

（2）考核指标：

研发器官长时程功能维持与监测系统样机一套；针对每种器官类型开发电化学、3D电极、柔性仿生传感器等5种接触式生物传感器件，实现≥3种常规指标检测和≥2种器官特异性指标检测；柔性电极阵列≥36通道、应变系数≥300、蛋白因子等检测限≤1 μΜ；力学灵敏度可达pN级别，电学灵敏度可达pA和百mV量级，机械特性模量测量范围200 Pa-100 MPa；整合ELISA、红外光谱、拉曼光谱等5种在线及离线分析技术，非接触实时监测常规指标≥7种，组织器官特异性指标≥5种；成像深度≥800 μm以上；荧光通道≥5个；实现类器官的均质通量维持，功能器官长时程培养≥4周；建立智能分析系统，实现高通量多模数据的收集分析，准确性≥95%。

（3）设置方式：

本方向须整体进行申报，覆盖全部研究内容和考核指标，可下设若干子课题。申请团队制定两年工作计划，2021年度资助经费不高于1200万元，2022年度资助经费根据任务进展并经总体组审议后决定。

2.重点攻关方向二：器官连接及功能调控

（1）研究内容：

围绕脑、心、肝、肌肉及皮肤等人体主要组织器官，结合自动化、机器人化多臂微纳生物传感及微流控技术，开发不同尺度类器官或器官功能连接的插拔式、微流控技术及自动化进样、给药、样品采集、机器人化多物理场生物信号精准调节与测量装置，整合多物理化学技术，实现多器官可控连接、生理状态实时监测调控、规模化系统运行以及多手段干预，增强器官功能可控性及稳定性，用于通量化器官生理病理模拟、药物筛选评价。

（2）考核指标：

研发通量化的器官连接及功能调控系统样机一套；可连接类器官或器官5种以上，智能插拔式技术，实现两种或多种器官任意连接，通过互联实现器官间生物电和生理信号精准调控，通过互联实现器官间生物电和生理信号精准调控，研制调控检测双功能接口，调制脉宽0-500 ms, 频率0-50 Hz, 电流0-6 mA, 电压0-110 V，检测频率范围0-200 Hz，幅值0-150 mV，功能仿真度提高30%以上；气、液等可控调节及监测参数15种以上；液体体积控制精度纳升级；声、光、电、力、磁等刺激手段5种，多物理场刺激测量点位可达3个及以上，系统运行通量可达100样本；自动化药物递送系统1套，可同时实现10种以上药物测试；整合传感信号检测15种以上生物标志物（蛋白、核酸、细胞外囊泡等），其中常规指标5种以上，器官特异指标5种以上，药理毒理特定指标5种以上，成像通道4种，成像深度≥500 μm以上，结合自动化技术完成高通量快速成像，速度可达200张/s，不低于20个通道的自动化液体进样、取样技术，具备在线样本提取功能模块3套，整合离线流式、光谱等5种以上样品采集接口，样本提取精度1 μL ± 10%，灵敏度满足检测需求。

（3）设置方式：

本方向须整体进行申报，覆盖全部研究内容和考核指标，可下设若干子课题。申请团队制定两年工作计划，2021年度资助经费不高于1600万元，2022年度资助经费根据任务进展并经总体组审议后决定。

3.重点攻关方向三：器官的复杂功能仿真

（1）研究内容：

针对人的心、脑、肝、肌肉或皮肤等组织器官制造，针对生长发育、稳态维持、衰老病变等生理病理过程，解析并收集可用于评估器官结构、功能、代谢等功能仿真度的核心指标数据，实现多模多维生物数据的汇交、管理及标准化，建立器官功能仿真度计算模型，实现多模生物数据的集成分析与嵌入学习，提出与发育、衰老、疾病等模式拟合的模态自适应评估体系。研究支撑数字化工具介入的软硬件一体化系统，开发体外制造类器官、器官及系统的高性能数字仿真模型，实现部分器官系统的数据可视化。

（2）考核指标：

解析并收集量化指标30种以上（多种组学特征、生理生化指标、空间结构、细胞组成、亚细胞结构、力学特征等）；实现影像、数字模拟信号、表型、实验参数、基因、蛋白、细胞器等多维生命数据的汇交管理，制定数据汇交标准2套；提出器官功能仿真度计算模型，开发系统功能模拟与仿真的软件及硬件设备，实现不少于15种特定应用场景的仿真度评价，模拟不少于30种生理、病理和药理等复杂应用场景；建立软硬件一体化支持多样性算力的计算环境，集成管理不少于三种算力资源，不少于20种器官模拟与仿真相关的算法模型，支持不少于20个计算任务的并发；构建体外器官模拟数据管理系统，支持不少于10种来源的数据可视化，展示维度7维以上。

（3）设置方式：

本方向须整体进行申报，覆盖全部研究内容和考核指标，可下设若干子课题。申请团队制定两年工作计划，2021年度资助经费不高于1500万元，2022年度资助经费根据任务进展并经总体组审议后决定。

4.重点攻关方向四：器官制造数据汇交及可视化

（1）研究内容：

通过整合国际公开发表公布的数据资源，下载收集国际上重要的核心数据库（NCBI、Ensembl、UCSC）干细胞与再生医学领域数据资源；以两期先导专项数据为主体，汇交我院干细胞与再生医学领域数据资源，形成干细胞与再生领域数据存储和汇交平台；初步建立干细胞与再生医学数据资源标准化指南，为领域数据标准化提供指导意见；形成稳定的并在领域内有一定影响力的专项研究团队可访问、下载及在线提交数据的公共数据平台。

（2）考核指标：

整合“器官重建与制造”与“干细胞与再生医学研究”两期先导专项数据，数据收集完整度达到发表数据的90%以上，搭建可服务于整个专项，供专项研究团队访问、下载及上传的公共数据平台；通过公共数据库下载等方式收集干细胞与再生医学领域80%以上高通量测序数据并进行整合，丰富数据库资源，增加数据覆盖度；与专项相关任务合作，围绕器官制造及临床应用等方向，通过对数据深加工形成2-3项知识库，用以数据库应用的典型示范。

（3）设置方式：

本方向须整体进行申报，覆盖全部研究内容和考核指标，可下设若干子课题。申请团队制定两年工作计划，2021年度资助经费为100万元，2022年度资助经费需根据任务进展并经总体组审议后决定。

二、申报要求

1.“揭榜挂帅”中揭榜方是对张榜项目进行揭榜的创新联合体，由牵头单位和合作单位组成。牵头单位原则上中国科学院院属法人单位优先，如院外单位在研究基础及技术路线上有突出优势，可牵头承担。每个重点攻关方向的参与单位总数原则上不超过8家。

2. 牵头单位应联合国内优势创新团队，聚焦指南任务，以重点攻关团队形式进行申报。牵头单位应与所有参加单位签署联合申报协议。合作协议应明确牵头单位和合作单位的研发内容分工、经费分配、知识产权分配等相关内容，并加盖牵头单位和合作单位公章。

3.申请人限申报1项研究任务。重点攻关方向（课题）负责人及研究任务（子课题）负责人均应签署个人承诺书，具体见附件1。院外申报单位需签署单位承诺书，具体见附件2。

4.申请书由申报单位推荐。各推荐单位应加强对所推荐的项目申请材料内容和申请人员的严格审核把关。

5.专项实施过程中产生的各类科技成果及所形成的知识产权，由专项依托单位中国科学院干细胞与再生创新研究院与任务承担单位共有，并由中国科学院干细胞与再生创新研究院统一管理。各类科技成果的发布、使用、转让等，应按照任务书及相关合同约定的知识产权归属及权益分配原则进行处理。

6.专项形成的研究成果在论文发表、专著出版、专利申请、奖励申请时，应标注“中国科学院战略性先导科技专项资助”及专项编号，单位应增加标注“中国科学院干细胞与再生医学创新研究院”，代表性成果应标注在第一位。

三、申报书撰写要求

1.按照附件3中的申请书格式撰写，要求文字精炼，数据真实、可靠。

2.申请材料使用A4纸、双面打印并左侧平装成册。

3.申请材料须申请人和申请单位法定代表人签字并加盖公章。

四、申报受理与遴选

1.申报截止时间为2021年11月17日17:00，逾期不予受理。

2.提交纸质版申报书（签字盖章，一式两份）及电子版申报书（Word及签章扫描PDF格式，文件命名方式为：指南方向-单位名称-重点攻关方向名称）。

3.申请受理后将进行形式审查，如申请内容不符合专项研究目标和支持方向或有违反有关规定等情况的，不予受理。

4.通过形式审查的申请书将由专项组织现场答辩。答辩具体时间另行通知。

五、联系方式

1.先导专项办联系方式：

杨老师，010-6480-2754。

2.申报书寄送地址：

北京市朝阳区大屯路甲3号中科院干细胞与再生医学创新研究院，邮编：100101，收件人：刘老师，联系电话：18612236256，邮箱：liuxin@iscr.ac.cn。

原文链接：http://www.ioz.cas.cn/gb2018/xwdt/tzgg/202111/t20211105_6245602.html