當你在社區(qū)醫(yī)院10分鐘拿到多指標血檢報告，當一款新藥的臨床驗證無需動物實驗且周期從數年縮短到數月甚至數周，當化工企業(yè)用桌面設備一天合成上百升納米顆粒材料……這些看似不相干的場景背后都藏著一個“縮小魔法”——微流控芯片技術。它能將傳統(tǒng)實驗室的瓶罐儀器、復雜流程盡數微縮于數平方厘米的載體之上，成為守護生命健康的“微型引擎”，也是賦能產業(yè)的“精密工具”，被業(yè)界譽為“生物醫(yī)學的下一代技術”“改變未來的七種新技術之一”。

▲葉嘉明

半個世紀前，微流控的雛形剛在歐美實驗室萌芽時，沒人能預料到，這項技術會成為全球健康產業(yè)競速的關鍵賽道。新世紀前后，中國科研團隊開始在相關領域跟進研究，論文數量、專利規(guī)模逐漸躋身世界前列，但產業(yè)化進程卻仍舊滯后——當國外企業(yè)的微流控產品廣泛走進家庭，國內多數團隊仍困在“實驗室能做出芯片，卻無法批量生產”的困境里。

以“霆科（TinkerBio）”為名，取“工匠（Tinker）”之意，憑精密匠心破解生物醫(yī)藥工程化難題——自創(chuàng)辦以來，葉嘉明便帶領霆科團隊以“微流控芯片研發(fā)制造整體解決方案提供商（CDMO）”為定位，秉持“把不可能變成可能”的信念：從自主研發(fā)加工設備破局，到搭建微流控產業(yè)全鏈條方案，以“從0到1”的攻堅，讓“芯片實驗室”走進民生——方寸芯片納萬象，微流之間定乾坤，為中國微流控產業(yè)筑就堅實技術護城河。

學術傳承：從“滴水初心”到“赴芯征程”

2003年，廈門大學的化學實驗室里，博士生葉嘉明正嘗試用CO2激光在塑料基材上刻出比頭發(fā)絲還細的微通道，這是微流控芯片最核心的“骨架”。彼時，國內微流控研究尚處起步階段，他的導師——田昭武院士，卻早已敏銳地看到了這項技術的未來。作為田院士的“關門弟子”，葉嘉明也成為國內最早介入微流控研究的核心成員之一。

田昭武院士對葉嘉明的影響，是刻進科研生涯的烙印。這位被葉嘉明稱作“老一輩科學家”的老者，身上有著純粹的科研品格：他是中國電化學的拓荒人，從基礎研究到設備開發(fā)，在無數“無人區(qū)”搭建起學科框架，卻始終以創(chuàng)新與交叉為魂——即便身處化學系，也執(zhí)著將電化學與光譜、質譜、微機電系統(tǒng)（MEMS）、生物醫(yī)學等技術深度融合，讓葉嘉明早早懂得“科研不是閉門造車，要在跨界中找突破”。更讓他難忘的是田院士對研究的極致熱愛：一次院士住院輸液，葉嘉明陪床時發(fā)現老先生盯著點滴瓶默數液滴，“一滴大概50微升”，他一邊算每分鐘滴數，一邊琢磨流速控制的精準方案。這份“生活即科研”的敏銳，讓葉嘉明自此養(yǎng)成習慣：看見任何事物，都會下意識思考“能否與微流控結合”。而田院士年過八旬仍每天堅持去辦公室，物質生活上毫無過多追求的厚德姿態(tài)，更讓他明白“做科研先做人，守得住純粹才能走得遠”。

在田院士的指導下，葉嘉明的博士研究跳出了傳統(tǒng)單一學科的框架，轉向“物理化學在芯片實驗室中的應用研究”。研究生期間，他攻克了玻璃芯片模板電解蝕刻技術，用熱壓法快速制作微流控模具，率先建立起CO2激光直寫加工高分子聚合物（PMMA）芯片的方案——這些成果后來發(fā)表在《中國機械工程》《功能材料與器件學報》等核心期刊，成為國內微流控芯片快速、批量加工技術的重要參考。

2008年，葉嘉明博士畢業(yè)，原本已拿到海關檢驗檢疫系統(tǒng)的“鐵飯碗”——這份在當時“千人爭一崗”的工作，能提供穩(wěn)定的平臺和分房福利。當他拿著畢業(yè)推薦表找田院士簽字時，老先生卻沉默著沒有落筆。次日一早，院士找到他表明了要推薦他到中國科學院大連化學物理所從事博士后研究的期望。這份沉甸甸的期許，讓葉嘉明毅然奔赴大連。

在中國科學院大連化學物理研究所，葉嘉明師從林炳承研究員——這位中國微流控學術泰斗與微流控生物醫(yī)學應用的開拓者為他打開了全新的眼界。彼時林老師的交叉團隊正深耕微流控在快速檢測、生物傳感器、細胞芯片等領域的應用。在那里，葉嘉明接觸到微流控與生命健康需求的深度結合，從快速檢測方案到材料合成、細胞芯片設計，多學科協(xié)作的場景讓他豁然開朗——原來微流控不是孤立的技術，而是能解決實際問題的“工具平臺”。這段經歷，為他后來投身產業(yè)化埋下了關鍵伏筆。

值得一提的是，博士后研究時光，葉嘉明在課題組完成了液滴生成、分裂、捕獲的全流程技術驗證，甚至提出了基于靜水壓控制的液滴分裂機理——這項當年因故未發(fā)表的研究成果論文稿件即使在10年后投稿國際期刊《化學工程科學》(Chemical Engineering Science），仍未做任何修改便順利發(fā)表，足見其技術前瞻性。

產業(yè)破局：從孤車赴杭到編織微流控產業(yè)大網

博士后工作接近尾聲時，葉嘉明的人生選擇逐漸清晰。在一次全國微流控大會上，他與博奧生物（生物芯片北京國家工程中心）創(chuàng)始人、清華大學程京院士相遇，這成為他轉向產業(yè)化的關鍵契機。博奧生物作為國內生物芯片領域頂尖的產業(yè)化平臺，正需要微流控的專業(yè)研究者推動產品落地。當程院士向葉嘉明發(fā)出邀請時，他毫不猶豫應允，并于2010年加入博奧新成立的“高級技術部”，成為首批微流控產品項目經理之一。

在博奧生物的3年，葉嘉明主導微流控產品開發(fā)，面對從技術原理到量產落地的復雜挑戰(zhàn)始終敢打敢拼、從容應對，用實打實的系列成果證明了自己的產業(yè)能力，也堅定了他“要做貼近產業(yè)需求的微流控解決方案”的想法。

2012年年底，創(chuàng)業(yè)的念頭在葉嘉明心中越發(fā)強烈。正當他尋找方向時，浙江清華長三角研究院向他遞來橄欖枝，在那里，他得以近距離觀察產業(yè)生態(tài)，對接生物醫(yī)藥、醫(yī)療診斷領域的市場需求，更積累了“科研與產業(yè)需求對接”的實戰(zhàn)經驗?！拔⒘骺禺a品開發(fā)周期長、投入大、轉產難”的痛點，更堅定了他在杭州這片創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的土壤上放飛夢想的想法，為霆科生物的誕生埋下了種子。

2013年9月，一輛汽車駛過京杭高速，方向盤后是葉嘉明——他帶著一份“讓微流控走出實驗室”的執(zhí)念，獨自一人從北京奔赴杭州。霆科的創(chuàng)業(yè)征程，便從這“一人一車”的孤勇中啟幕。簡易實驗室里，只有幾張舊桌凳；融資路上，他帶著技術方案跑投資機構。2014年年底，他成功拿到600萬元“天使投資”。這筆錢，是組建團隊的“第一桶金”，也是他邁向微流控產業(yè)化的“入場券”。

團隊搭建的挑戰(zhàn)遠比想象中艱巨。微流控是橫跨材料、微加工、生物、醫(yī)學、光機電的交叉領域，葉嘉明要找的不是單一技能人才，而是能“打破學科壁壘”的合作者——他一個個對接高校實驗室、走訪行業(yè)前輩，才陸續(xù)集齊學材料的“芯片骨架師”、懂微加工的“精度把控者”、做生物的“應用落地者”，以及研發(fā)儀器的“設備攻堅者”?！鞍巡煌I域的人湊到一起不算難，難的是讓大家從‘各說各話’到‘協(xié)同攻關’”，他親自帶教，從芯片設計、試劑集成到儀器開發(fā)邏輯……手把手培訓團隊掌握全流程技術。直到2017年，團隊從最初的單槍匹馬擴至十幾人，首款微流控產品也終于突破“從圖紙到實物”的難關。這段篳路藍縷的時光，讓他更清晰地意識到：“微流控門檻太高，缺人才、缺平臺、缺標準化方案，很多企業(yè)和高校想做卻‘無從下手’?！币舱沁@份洞察，讓霆科明確了定位，用多項主要業(yè)務板塊為行業(yè)“破壁”：針對生物醫(yī)藥、食安環(huán)保等傳統(tǒng)企業(yè)，推出CDMO服務——客戶只需說清“要解決什么問題”，哪怕不熟悉微流控技術，霆科也能從產品原型設計、工藝驗證到規(guī)?；慨a全流程交付，像“交鑰匙”一樣把可直接上市的產品送到客戶手中；面對專注細分賽道的微流控創(chuàng)業(yè)公司，提供OEM代工與自動化產線定制，幫他們避開“轉產難、建廠貴”的坑，讓專業(yè)的人做專業(yè)的事；針對高?？蒲行枨螅庸尽皳P清芯片”專門提供芯片加工設備、耗材及實驗室整體方案，填補科研端“缺工具、缺平臺”的空白等。

2025年，葉嘉明又啟動“創(chuàng)芯工場”，致力于打造一個微流控專業(yè)孵化器，已引進的3支頂尖團隊中，有深耕器官芯片的研發(fā)組，有澳洲院士領銜的生物傳感器團隊，還有與生物醫(yī)學材料專家團隊合作的“百脈新材”——通過開放霆科的研產平臺，這些團隊不用自建產線，就能快速實現技術從0到1的轉化。如今，霆科已布局上百個微流控產品管線，覆蓋體外診斷、材料合成、醫(yī)藥研究等領域，成為全球產品管線最豐富的微流控企業(yè)之一。

▲團隊合影

這些布局最終落地為一個個看得見的“芯”成果：新冠疫情期間，霆科與香港企業(yè)合作的新冠病毒核酸自檢產品以“鼻拭子進、20分鐘出結果”的效率服務香港機場防控、社區(qū)；全集成核酸檢測系統(tǒng)僅需一滴血或一滴尿，30分鐘內全自動完成40余項指標檢測；桌面型凝膠微球生產設備僅1立方米大小，24小時能產10億顆微球，粒徑均一性遠超傳統(tǒng)“大罐攪拌”工藝，可用于醫(yī)美“少女針”、色譜填充柱等場景；還有20余種心臟、肝、腎類器官芯片正在轉化，預計明年推向市場，未來將為新藥篩選替代動物實驗提供核心支撐。截至目前，霆科已手握超100項授權專利，其中發(fā)明專利40余項，另有多項國際專利及美國專利，同時牽頭和參與編制2項行業(yè)標準及8項團體標準，霆科專業(yè)的知識產權團隊為技術創(chuàng)新保駕護航……

共筑生態(tài)：以“芯”聚能共赴微流控大未來

“微流控產業(yè)不是一個企業(yè)的游戲，而是整個行業(yè)的戰(zhàn)役?！比~嘉明常對團隊說，中國微流控產業(yè)發(fā)展要從“跟跑”到“并跑”“領跑”，光靠單一企業(yè)突破不夠，必須把材料供應、芯片設計、設備研發(fā)到應用落地的全鏈路擰成一股繩。這份對產業(yè)生態(tài)的清晰認知，早已融入他推動行業(yè)的每一步行動。

2020年至今，葉嘉明帶領霆科揚清團隊承辦“中國微流控高端學術論壇暨微流控產業(yè)論壇”，初衷是“給行業(yè)搭座橋”。團隊自掏腰包租場地，如今已連續(xù)舉辦多年，每年匯聚七八十位中外專家、50余家企業(yè)、500余名從業(yè)者——學者找得到產業(yè)化伙伴，企業(yè)能獲取前沿技術，學生可覓得工作機會，成了行業(yè)著名的微流控產學研用交流平臺。2023年，他參與發(fā)起中國生物物理學會微流控系統(tǒng)學分會，任副會長兼秘書長；同期推出“微芯知庫”，搭建免費開放的“微流控專利檢索平臺”，收錄全球14萬篇微流控相關的中英文專利，極大提升專利檢索效率和準確度。在此基礎上，團隊2025年創(chuàng)建“微流控信息網（wefluidics.com）”，短短3個月，網站發(fā)文超千篇、粉絲超萬名，成了行業(yè)“信息樞紐”。

團隊培養(yǎng)上，葉嘉明延續(xù)導師“因材施教”的理念。霆科60人團隊（含6位博士、30余名碩士）背景橫跨多學科，他強調“創(chuàng)新的基礎是學習”，設定期內外部培訓，讓“專業(yè)的人做專業(yè)的事”：擅長理論的做設計，懂工程的攻設備，還牽線高校合作，讓年輕人在項目中成長。葉嘉明給團隊定了兩個核心：BeTinker&.StayYoung，即“工匠精神”與“年輕心態(tài)”。負責高校業(yè)務的子公司“揚清芯片/YoungChip”，名字便藏著期許——“微流控是年輕產業(yè)，要像氧氣般給行業(yè)注活力，更要保持創(chuàng)新，敢試敢拼”。他常說：“做實驗要一板一眼，做產品得有靈感和反向思維，得跟緊時代?！倍翱蛻糁辽?、合作共贏”更是霆科的底色：“把客戶的事當自己的事，才能一起把蛋糕做大。”

從事微流控研究23年，葉嘉明始終守著3個信念：“微流控注定深度產業(yè)化，是科學與藝術的平臺，更是‘微芯片、大未來’?！彼麑F隊說：“做實體得有長期主義，需要沉下心，堅持不懈的努力才能迎來厚積薄發(fā)。我們要讓微流控變簡單，讓生命更健康，讓員工成長、創(chuàng)造更多的社會價值，也讓投資人獲得回報。”

如今，霆科實驗室里的肝器官芯片已能模擬肝臟代謝，未來可部分甚至全面替代動物實驗。葉嘉明感慨：“23年前在廈門大學打磨第一塊微流控芯片時，從沒想過它能走進民生。但現在我相信，這方寸芯片里，裝著健康科技的大未來?！遍e暇時，他總像打磨芯片般雕琢熱愛，把對技術的執(zhí)著刻進每一份堅守。

從廈門大學、中國科學院的第一張芯片到服務全球的微流控整體解決方案，從破解量產難題到搭建行業(yè)生態(tài)——葉嘉明和霆科的故事，是中國微流控的成長縮影。而這場“縮小生命科學實驗室、放大生命健康價值”的征程，才剛翻開新篇。