科技日报记者 李 均
一道蓝光在深低温环境中闪烁，一排排生物样本静静沉睡。盛夏时节，上海交通大学医学院附属瑞金医院（以下简称“瑞金医院”）智能化生物样本库内，身着白色实验服的管理员正在忙碌，由894个精密模块部件组成的存储系统默默守护着生命的密码。
这款由上海艾尔温生命科技有限公司（以下简称“艾尔温”）研制的全球首套电驱动零下196摄氏度全自动深低温存储系统，近期在瑞金医院投用，可同时存储生物样本2万余个。在这里，记者并未看到传统液氮罐升腾的白色雾气，取而代之的是电流在舱体般的设备中高效工作，仿若科幻场景，未来感十足。
“样本存取完成。”随着系统出现提示信息，管理员无须手动开启保温门，一组生物样本已通过智能化设备精准送达。
航天技术赋能深低温存储
长期以来，我国高端医疗器械和生命科技设备主要依赖进口，国产化比例偏低。随着全球对低温和深低温存储需求的不断扩大，相关市场潜力加速放大。然而，传统零下196摄氏度生物样本存储通常依靠液氮，存在着明显弱点，难以应对突发情况。2023年，瑞典卡罗林斯卡医学院发生了一场震惊科学界的突发事件：其液氮供应意外中断，导致深低温存储设备失效，使得卡罗林斯卡医学院30年间积累的珍稀样本瞬间损毁，直接损失高达3.5亿元。这一惨痛事件凸显了全电驱动深低温存储系统研发与推广的紧迫性。
5年前，面对液氮低温和深低温存储技术的明显缺陷，韩雨卿率团队创立艾尔温，并出任董事长，全力攻克电驱动深低温存储系统相关技术难题。研发团队主要成员多毕业于上海交通大学，在行业内拥有丰富的研发经验。韩雨卿介绍：“当企业需要跨学科专家团队搭建技术交叉应用平台时，上海在这一领域有着丰富的积累。我们可以整合高校等高精尖产学研资源，快速找到渠道或路径解决问题。”这些因素共同推动了尖端温控技术的创新与成果转化，促成了艾尔温在温控领域迅速取得成就。
当科技日报记者走进位于上海闵行区马桥人工智能创新试验区的艾尔温生产车间时，看到技术人员正在生产线上进行精密组装作业。894个模块部件通过技术人员的手动组合，组成了零下196摄氏度全自动深低温存储系统。
“我们的技术基因源自航天领域十多年的积淀。”艾尔温首席科学家黄永华指着银色的多层绝热材料介绍，“我们将航天器在太空极端环境中应用的变密度真空多层绝热技术应用于生物样本低温罐体隔热，使得整体绝热性能提升了35%，同等条件下设备保冷时间较竞品延长了50%以上。在导冷方面，我们将卫星载荷在极端低温条件下应用的相变传热技术用于蒸发气再液化装置的均温导冷，使得整体冷量传递效率大幅提升。”
纯电驱动无须外接液氮
新研发的零下196摄氏度全自动深低温存储系统主要依靠液氮自循环维持技术，采用液氮作为冷媒介质，只需电驱而非外接液氮加注即可长期稳定维持深低温环境。公司产品市场部相关工作人员介绍：“如同汽车产业发展经历油电混动时期一样，未来随着技术的不断突破，深低温存储系统或许连初次填充少量液氮都不需要。相比传统液氮深低温存储方案，新系统在我国东部沿海地区的运营成本可降低50%，在西部高原地区甚至可降低90%，解决了高原地区液氮运输难、供应不稳定以及液压不够等问题，破解了过去高原地区无法长期存储生物样本的难题。”
这套系统还集成了空气分离就地液氮制取、嵌入式小型深低温制冷机等创新设计，实现了液氮近零损耗。在样本安全方面，设备可确保环境温度全程小于等于零下190摄氏度，均一性控制在正负3摄氏度内。“即使遭遇断电等突发情况，这套深低温存储系统仍能确保存储空间15日内无源温度恒定低于零下135摄氏度，为生物样本存储筑起坚实防线。”上述工作人员介绍。
系统同时实现了高度智能化管理。其不仅配备了人脸识别、指纹密码等安全措施，而且自动盘库功能还能不断优化存储空间，单支样本挑管只需6秒。在894个模块的精密配合下，这套零下196摄氏度全自动深低温存储系统真正实现了从存到取的全流程智能化管理。
全自动深低温存储系统自研发成功以来，降低了我国生命科技领域对高端液氮装备的深度依赖。如今，艾尔温已构建起完整的产品矩阵：从零下196摄氏度全自动深低温存储系统、零下80摄氏度全自动超低温存储系统，到iKV-DURA高性能干冰桶，再到iKV-Rewake细胞自动复苏仪，以及即将推出的冻融仪新品，产品覆盖了生物样本存储、制备、运输的全生命周期管理。
站在新起点上，韩雨卿期待，企业能进一步推动产学研深度融合。他们计划3年内建成覆盖存储—运输—制备的国产化产业链，打破高端生命科学仪器依赖进口的现状，加速自主研发设备的应用。
