中國科學院“器官重建與製造”A類戰略性先導科技專項（以下簡稱“專項”）於2017年12月正式啟動。專項總體目標是麵向生命科學前沿、人口健康和經濟社會發展需求，基於生命科學、醫學、材料學、工程製造等領域的技術進步，解答高等哺乳類複雜器官難以再生的根本問題，建立器官重建和製造的核心技術，治愈重大疾病。

　　圍繞總體目標，結合頂層設計，專項按照“專項-項目-重點攻關方向（課題）-研究任務（子課題）”四級結構組織實施，設置“器官原位再生”、“器官體外製造”、“器官異體再造”和“臨床研究轉化”4個項目。目前，共立項支持26個重點攻關方向，105個研究任務，在再生新技術、類器官及互作芯片及臨床研究等方麵取得了多項重大原創成果。

　　根據總體目標，結合實施情況，為進一步突破器官重建與製造技術、工藝和裝備等方麵的瓶頸，專項2021年將從器官長時程培養及功能維持、器官連接及功能調控、器官的複雜功能仿真、器官製造數據彙交及可視化4個方麵部署“揭榜掛帥”技術攻關重點項目。本次申報以重點攻關團隊形式揭榜，對申請團隊無年齡和職稱要求，要求以實際應用效果為導向，切實解決重大科技需求，突破核心關鍵技術。同一指南方向下，原則上隻支持1項，僅在申報項目評審結果相近、技術路線明顯不同時，可同時支持2項，並建立動態調整機製。重點攻關方向及研究任務的執行期為兩年，2021年度擬部署任務經費概算為4400萬元，2022年度根據任務進展情況，擇優支持。

　　一、申報範圍及研究內容

　　1.重點攻關方向一：器官長時程功能維持與監測

　　（1）研究內容：

　　圍繞腦、心、肝、肌肉及皮膚等人體主要組織器官製造，研發不同尺度類器官或器官功能維持及狀態傳感監測係統，建立多模信息傳感及高分辨同步實時檢測方法，進行多模信號的實時收集與反饋調節，實現器官特定微環境精準控製和長時程培養，提高可製造器官的複雜度和尺度。

　　（2）考核指標：

　　研發器官長時程功能維持與監測係統樣機一套；針對每種器官類型開發電化學、3D電極、柔性仿生傳感器等5種接觸式生物傳感器件，實現≥3種常規指標檢測和≥2種器官特異性指標檢測；柔性電極陣列≥36通道、應變係數≥300、蛋白因子等檢測限≤1 μΜ；力學靈敏度可達pN級別，電學靈敏度可達pA和百mV量級，機械特性模量測量範圍200 Pa-100 MPa；整合ELISA、紅外光譜、拉曼光譜等5種在線及離線分析技術，非接觸實時監測常規指標≥7種，組織器官特異性指標≥5種；成像深度≥800 μm以上；熒光通道≥5個；實現類器官的均質通量維持，功能器官長時程培養≥4周；建立智能分析係統，實現高通量多模數據的收集分析，準確性≥95%。

　　（3）設置方式：

　　本方向須整體進行申報，覆蓋全部研究內容和考核指標，可下設若幹子課題。申請團隊製定兩年工作計劃，2021年度資助經費不高於1200萬元，2022年度資助經費根據任務進展並經總體組審議後決定。

　　2.重點攻關方向二：器官連接及功能調控

　　（1）研究內容：

　　圍繞腦、心、肝、肌肉及皮膚等人體主要組織器官，結合自動化、機器人化多臂微納生物傳感及微流控技術，開發不同尺度類器官或器官功能連接的插拔式、微流控技術及自動化進樣、給藥、樣品采集、機器人化多物理場生物信號精準調節與測量裝置，整合多物理化學技術，實現多器官可控連接、生理狀態實時監測調控、規模化係統運行以及多手段幹預，增強器官功能可控性及穩定性，用於通量化器官生理病理模擬、藥物篩選評價。

　　（2）考核指標：

　　研發通量化的器官連接及功能調控係統樣機一套；可連接類器官或器官5種以上，智能插拔式技術，實現兩種或多種器官任意連接，通過互聯實現器官間生物電和生理信號精準調控，通過互聯實現器官間生物電和生理信號精準調控，研製調控檢測雙功能接口，調製脈寬0-500 ms, 頻率0-50 Hz, 電流0-6 mA, 電壓0-110 V，檢測頻率範圍0-200 Hz，幅值0-150 mV，功能仿真度提高30%以上；氣、液等可控調節及監測參數15種以上；液體體積控製精度納升級；聲、光、電、力、磁等刺激手段5種，多物理場刺激測量點位可達3個及以上，係統運行通量可達100樣本；自動化藥物遞送係統1套，可同時實現10種以上藥物測試；整合傳感信號檢測15種以上生物標誌物（蛋白、核酸、細胞外囊泡等），其中常規指標5種以上，器官特異指標5種以上，藥理毒理特定指標5種以上，成像通道4種，成像深度≥500 μm以上，結合自動化技術完成高通量快速成像，速度可達200張/s，不低於20個通道的自動化液體進樣、取樣技術，具備在線樣本提取功能模塊3套，整合離線流式、光譜等5種以上樣品采集接口，樣本提取精度1 μL ± 10%，靈敏度滿足檢測需求。

　　（3）設置方式：

　　本方向須整體進行申報，覆蓋全部研究內容和考核指標，可下設若幹子課題。申請團隊製定兩年工作計劃，2021年度資助經費不高於1600萬元，2022年度資助經費根據任務進展並經總體組審議後決定。

　　3.重點攻關方向三：器官的複雜功能仿真

　　（1）研究內容：

　　針對人的心、腦、肝、肌肉或皮膚等組織器官製造，針對生長發育、穩態維持、衰老病變等生理病理過程，解析並收集可用於評估器官結構、功能、代謝等功能仿真度的核心指標數據，實現多模多維生物數據的彙交、管理及標準化，建立器官功能仿真度計算模型，實現多模生物數據的集成分析與嵌入學習，提出與發育、衰老、疾病等模式擬合的模態自適應評估體係。研究支撐數字化工具介入的軟硬件一體化係統，開發體外製造類器官、器官及係統的高性能數字仿真模型，實現部分器官係統的數據可視化。

　　（2）考核指標：

　　解析並收集量化指標30種以上（多種組學特征、生理生化指標、空間結構、細胞組成、亞細胞結構、力學特征等）；實現影像、數字模擬信號、表型、實驗參數、基因、蛋白、細胞器等多維生命數據的彙交管理，製定數據彙交標準2套；提出器官功能仿真度計算模型，開發係統功能模擬與仿真的軟件及硬件設備，實現不少於15種特定應用場景的仿真度評價，模擬不少於30種生理、病理和藥理等複雜應用場景；建立軟硬件一體化支持多樣性算力的計算環境，集成管理不少於三種算力資源，不少於20種器官模擬與仿真相關的算法模型，支持不少於20個計算任務的並發；構建體外器官模擬數據管理係統，支持不少於10種來源的數據可視化，展示維度7維以上。

　　（3）設置方式：

　　本方向須整體進行申報，覆蓋全部研究內容和考核指標，可下設若幹子課題。申請團隊製定兩年工作計劃，2021年度資助經費不高於1500萬元，2022年度資助經費根據任務進展並經總體組審議後決定。

　　4.重點攻關方向四：器官製造數據彙交及可視化

　　（1）研究內容：

　　通過整合國際公開發表公布的數據資源，下載收集國際上重要的核心數據庫（NCBI、Ensembl、UCSC）幹細胞與再生醫學領域數據資源；以兩期先導專項數據為主體，彙交我院幹細胞與再生醫學領域數據資源，形成幹細胞與再生領域數據存儲和彙交平台；初步建立幹細胞與再生醫學數據資源標準化指南，為領域數據標準化提供指導意見；形成穩定的並在領域內有一定影響力的專項研究團隊可訪問、下載及在線提交數據的公共數據平台。

　　（2）考核指標：

　　整合“器官重建與製造”與“幹細胞與再生醫學研究”兩期先導專項數據，數據收集完整度達到發表數據的90%以上，搭建可服務於整個專項，供專項研究團隊訪問、下載及上傳的公共數據平台；通過公共數據庫下載等方式收集幹細胞與再生醫學領域80%以上高通量測序數據並進行整合，豐富數據庫資源，增加數據覆蓋度；與專項相關任務合作，圍繞器官製造及臨床應用等方向，通過對數據深加工形成2-3項知識庫，用以數據庫應用的典型示範。

　　（3）設置方式：

　　本方向須整體進行申報，覆蓋全部研究內容和考核指標，可下設若幹子課題。申請團隊製定兩年工作計劃，2021年度資助經費為100萬元，2022年度資助經費需根據任務進展並經總體組審議後決定。

　　二、申報要求

　　1.“揭榜掛帥”中揭榜方是對張榜項目進行揭榜的創新聯合體，由牽頭單位和合作單位組成。牽頭單位原則上中國科學院院屬法人單位優先，如院外單位在研究基礎及技術路線上有突出優勢，可牽頭承擔。每個重點攻關方向的參與單位總數原則上不超過8家。

　　2. 牽頭單位應聯合國內優勢創新團隊，聚焦指南任務，以重點攻關團隊形式進行申報。牽頭單位應與所有參加單位簽署聯合申報協議。合作協議應明確牽頭單位和合作單位的研發內容分工、經費分配、知識產權分配等相關內容，並加蓋牽頭單位和合作單位公章。

　　3.申請人限申報1項研究任務。重點攻關方向（課題）負責人及研究任務（子課題）負責人均應簽署個人承諾書，具體見附件1。院外申報單位需簽署單位承諾書，具體見附件2。

　　4.申請書由申報單位推薦。各推薦單位應加強對所推薦的項目申請材料內容和申請人員的嚴格審核把關。

　　5.專項實施過程中產生的各類科技成果及所形成的知識產權，由專項依托單位中國科學院幹細胞與再生創新研究院與任務承擔單位共有，並由中國科學院幹細胞與再生創新研究院統一管理。各類科技成果的發布、使用、轉讓等，應按照任務書及相關合同約定的知識產權歸屬及權益分配原則進行處理。

　　6.專項形成的研究成果在論文發表、專著出版、專利申請、獎勵申請時，應標注“中國科學院戰略性先導科技專項資助”及專項編號，單位應增加標注“中國科學院幹細胞與再生醫學創新研究院”，代表性成果應標注在第一位。

　　三、申報書撰寫要求

　　1.按照附件3中的申請書格式撰寫，要求文字精煉，數據真實、可靠。

　　2.申請材料使用A4紙、雙麵打印並左側平裝成冊。

　　3.申請材料須申請人和申請單位法定代表人簽字並加蓋公章。

　　四、申報受理與遴選

　　1.申報截止時間為2021年11月17日17:00，逾期不予受理。

　　2.提交紙質版申報書（簽字蓋章，一式兩份）及電子版申報書（Word及簽章掃描PDF格式，文件命名方式為：指南方向-單位名稱-重點攻關方向名稱）。

　　3.申請受理後將進行形式審查，如申請內容不符合專項研究目標和支持方向或有違反有關規定等情況的，不予受理。

　　4.通過形式審查的申請書將由專項組織現場答辯。答辯具體時間另行通知。

　　五、聯係方式

　　1.先導專項辦聯係方式：

　　楊老師，010-6480-2754。

　　2.申報書寄送地址：

　　北京市朝陽區大屯路甲3號中科院幹細胞與再生醫學創新研究院，郵編：100101，收件人：劉老師，聯係電話：18612236256，郵箱：liuxin@iscr.ac.cn。