近日，公安部正式公布了“2021年度公安部科学技术奖”评审结果，清华大学医学院生物医学工程系刘鹏研究员课题组联合公安部物证鉴定中心、北京博奥晶典生物技术有限公司申报的“法医DNA现场快速检验微全分析系统关键技术研究”项目荣获“公安部科学技术奖一等奖”。该系统是国际上首套基于模块化微流控技术的“便携式全集成法医DNA物证现场快速检验芯片系统”，且可车载用于现场法医DNA快速检测，为我国公安现场犯罪侦破增添强劲利器。

获奖证书

整合国内优势资源，打造国际先进、国内首台法医DNA鉴定利器

法医DNA鉴定是侦查和诉讼的科技利器，检验包括DNA提取、PCR扩增、电泳检测等环节，需专业人员在实验室的不同仪器操作6-8小时完成。然而，当前公共安全事件易发多发，面对建设更高水平的平安中国的目标，现有技术暴露出耗时长、步骤多、实验场所要求高等不足。

2012年初，刚从美国回国入职清华大学医学院的刘鹏研究员即联合公安部物证鉴定中心李彩霞主任法医师在程京院士支持下，组建跨学科研究团队，将双方各自所擅长的微流控芯片技术和法医DNA扩增检测技术相结合，自主研制出了基于模块化微流控技术构建的、可完美配合国产化DNA扩增试剂的“便携式全集成法医DNA物证现场快速检验芯片系统”。该系统可在2小时完成检测全过程，“样本进-结果出”，数据可对接国家DNA数据库。

在完成原理验证仪器的开发后，团队即与北京博奥晶典生物技术有限公司合作，开展了产品化开发工作。团队攻克了一系列技术与工艺难关，最终正式推出了量产化的“博奥Quick TargSeq全集成自动化现场快速DNA检测仪”。截止目前，团队已就这项产品获授权发明专利7项，实用新型专利3项；发表论文26篇（SCI论文12篇，封面文章3篇），编制了法医DNA快检设备领域首个行业标准送审稿。

博奥Quick TargSeq全集成自动化现场快速DNA检测仪

独创的基于微流控毛细管电泳技术的模块化集成芯片卡盒

多项创新技术集成，填补国内研发空白

本项目攻克了微全分析系统各个功能模块微型化、标准化集成等关键共性技术，研制出国际领先、国内第一台拥有全部知识产权的“便携式全集成法医DNA物证现场快速检验芯片系统”，且可车载用于现场法医DNA快速检测。2小时“样本进-结果出”快检模式显著提升了执法机关维护国家和社会安全的能力。

该系统的技术创新点包括：（1）独创模块化微流控芯片设计集成技术，研制完成用于法医DNA检验的“样本入-结果出”式的微流控芯片，实现了从多种类型样本的前处理、多重DNA位点扩增，到毛细管电泳检测和分型的自动化检验。（2）成功开发法医DNA芯片检控仪，用于全集成微流控芯片的温控、流控和检测等环节，替代传统实验室的实验场所，实现在野外、车载等非实验室环境下运行，满足法医现场检测需求。（3）创建基于微流控芯片的DNA固相扩增和存储的技术，用于DIP和STR两类遗传标记的快速扩增。（4）创建标准化的芯片加工、封装、质检、测试工艺装备和流程，攻克多材质集成化微流控芯片卡盒批量化生产技术难题，实现规模化生产，降低微流控芯片耗材的成本，提高系统稳定性。

本系统建立的共性技术开辟了自动集成DNA快检装备研发的新领域，填补了国内相关技术和装备研发的空白。项目研究实现了关键技术自主化和重要装备国产化，降低了公安科技领域的对外依存度，确保国家自主健康发展。

基于全集成微流控芯片的自动化法医DNA检测流程

满足现场法医DNA检测需求：快速、自动化、便携化、低成本

该系统适用于DNA、血卡和口腔拭子等多种样本，实现全自动化操作，避免人为操作污染，降低了技术难度和使用门槛，对操作人员和实验场所要求度低，可在实验室、派出所、海关、机场、高铁站等多场景应用，也可放置在现勘车深入法医现场。系统将DNA检验全过程集成于一体，具有快速、自动化、便携化、低成本等特点，技术人员稍加培训即可使用，促使法医DNA技术从专业实验室走向基层和现场。

设备具有很强的环境耐受性，可在室内、野外环境或车载环境中使用

该系统为敏感人员身份的快速鉴识提供了新手段，为涉外涉恐、重大案/事件等公共安全事件的预防、侦查、处置提供了科技支撑。系统成果还被列入2020公安部刑事技术“双十计划”重点推广项目和公安科技成果推广引导计划，并先后在“中国国际警用装备博览会”等多次会议中参展。仪器试剂已经实现量产，在北京、长沙、广州、泰安、成都、山西、湖北、新疆等省市公共安全机关投放使用，为维护公共治安提供技术保障。

跨学科组建研发团队，产学研用一条线实现产品落地

这项成果的取得离不开产学研用各方面的密切合作。其中，清华大学医学院刘鹏和公安部物证鉴定中心李彩霞（清华大学医学院2008届博士毕业生）负责项目的组织和实施，庄斌为清华大学医学院生物医学工程系2015届博士毕业生，博士期间完成了法医DNA快检仪的开发工作，毕业后即入职北京博奥晶典生物技术有限公司，带领团队继续进行技术转化和产品开发工作。韩俊萍为中国人民公安大学2016届博士毕业生，博士期间完成了快检仪配套扩增试剂的开发工作，毕业后在北京市公安局朝阳分局工作，完成了仪器的开发、验证与实战应用。清华大学美术学院的赵超教授参与了仪器的工业化设计和外观设计，使该系统达到了美观与实用的统一。公安部物证鉴定中心的赵蕾、孙敬、赵兴春、叶健、季安全、姚伊人和北京博奥晶典生物技术有限公司的潘良斌、邢婉丽均为本系统的开发做出了重要贡献。清华大学的程京院士和公安部物证鉴定中心的刘耀院士推动和指导了本项目的开展。