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疫情中的加速度 高校创新引擎开足马力!中国国际工业博览会高校展区热点追踪

9月15日,以“智能、互联——赋能产业新发展”为主题的第22届中国国际工业博览会在国家会展中心(上海)正式开幕,本届工博会备受关注,这是中国今年常态化疫情防控前提下首个线下举办的国家级工业展会。

疫情中的高校科研人员创新斗志高昂,今年工博会高校展区依然是目光聚焦之地、热点荟萃所在。既“顶天立地”又向创新的广度和深度进军,高校展区奉献的700余项科技成果,向全世界展现了中国高校的硬核实力!

全面出击,在经济主战场精准发力

全球疫情影响下的中国经济依然高歌猛进,向好趋势从未改变,这其中就蕴含着高校科研人员的心血。走在工博会高校展区,可以见到大量正在促进经济发展的重量级科技成果不断涌现。

在江苏大学的展台前,“航空复杂构件激光表面强化技术和装备”让众多观众驻足,这个技术不仅突破了整体叶盘、舱门摇臂、垂尾梁等航空复杂构件的制造难题,还支撑了盾构机等关键构件的表面强化和再制造。科研人员告诉记者,该技术产业化后,近两年已经新增销售额6.64亿元。

上海交通大学带来的“大型船舶综合电力系统协同优化与智能运行关键技术”也是实现社会效益和经济效益双丰收的“佼佼者”。在复杂多变的海况和恶劣运行环境中,大型综合电力系统各类型扰动和故障经常出现,严重影响了大功率变频装置与高精密仪器的可靠运行。上海交大黄文焘团队十年磨一剑,立志做祖国大型船舶电力心脏守护者,打破了国外技术垄断与封锁,助力中国民用船舶电力系统关键装备摆脱了“卡脖子”的困境。值得一提的是项目衍生技术已拓展应用至多个配电网示范工程,近三年新增产值超过10亿元。

上海第二工业大学的展台前,机器声轰鸣,废旧手机线路板元器件无损拆解装备中,一个机械手正在快速拆解废弃手机线路板上的元器件。上海电子废弃物资源化协同创新中心主任王景伟教授介绍说,该设备的拆解速度是人工拆解速度的2倍,企业管理收益可提升50%以上。研究报告显示,预计到2030年,我国电子产品废弃量将超过2700万吨。与此同时,废弃电脑和手机的电路板中可回收金属总价值将达到1600亿元。为了挖掘出废弃物产业中的金矿,上海第二工业大学的电子废弃物研究团队和智能制造团队联合攻关。记者还了解到,该设备即将进入四川长虹的下属公司正式“服役”。

走向领跑,冲击世界科研前沿技术

过去中国的科技水平与世界发达国家之间相比还有很大差距,多年的追赶后,差距已经缩小,在不少领域,中国的科研水平已从跟跑、平行跑走向了领跑。在今年的工博会高校展区中,记者就发现了不少这样的前沿技术成果。

同济大学程茜教授科研团队研发的“多模态光声分子成像和肿瘤诊断系统”是今年同济大学展台上最大的亮点,赢得了大量的赞誉。其原因是该技术突破了癌症的传统检测模式。

程茜告诉记者,在过去,癌症的确诊之路往往需要通过超声波、核磁共振、CT、PET等成像技术,辅之以病理切片检测,再选择治疗方式。有创检查往往让患者遭受痛苦,比如确诊前列腺或者乳腺肿瘤要穿刺采样多达12—24针。

而同济大学科研团队巧妙应用“光学”“声学”的基本原理,对获得的图像等数据展开骨矿物质、血红蛋白、胶原蛋白和脂肪的比较分析,剖析其大小、含量等的变化数据,一步到位判定病变的性质和程度,填补了临床无创影像诊断技术的空白。

在上海教委科发中心和各高校举办的“创智汇”路演活动中,上海大学盾构机器人项目是观众关注的焦点所在。盾构机滚刀在切割硬岩地质过程中往往损坏严重,需经常性更换滚刀,人工换刀的缺点是换刀时间长,且极易造成人员伤亡,严重影响隧道施工。上海大学上海市机器人研究所副所长袁建军教授团队与宏润建设集团经过3年的产学研合作,研发出了世界上首个盾构机换刀机器人,它可以完全取代人工作业,把平均6小时的人工换刀过程缩短到24分钟,解决了盾构机换刀作业难度大、危险系数高、换刀效率差的问题,让隧道施工中的岩石“切割”变得安全快速。

上海电机学院带来的“高分子无铁芯永磁电机及控制”项目也是今年被追捧的前沿技术。高分子无铁芯永磁电机是电机领域的“皇冠”之作,它最大的特点是体积小、功率密度高,同能功率下的电机体积仅为传统电机的三分之一,又解决了令技术人员头痛的齿槽效应。但是这种电机的设计制作和控制难度大,成本也较高。虽然各国都在研发,但是国内外均未有大规模商业应用。张海燕博士和同事们克服了重重困难,在疫情期间加班加点,完成了“高分子无铁芯永磁电机”自主研发的高难度科研工作,攀登上了电机技术的巅峰。

张海燕在展会现场欣喜地介绍说,目前团队研发的3KW和50KW高分子无铁芯永磁电机已经达到商业生产的标准。

展现担当  瞄准国家重大科技需求

目前中国正在加速向创新型国家转型,国家的重大需求就是科研工作者的工作使命。高校的科研人员不辱使命,在展会现场,随处可见“顶天立地”的大项目!

海上搜救是困扰营救人员已久的重大难题,在广袤的大海上,一旦出现暴雨台风,渔民的生命安全就受到了威胁。如何才能精准定位并实施营救呢?

在武汉大学的展台前,一台电脑、一个硕大的展示平台,就可以看到千里之外南海海面广大区域的风、浪、流、场的各种变化,这是国际上第一套天地波双频混合组网超视距海洋探测雷达系统,由2个天波发射站(位于湖北省)、3个地波雷达站(位于福建和台湾海峡)组成。这样天罗地网式的科研监测系统让观众们竖起了大拇指。

相关人员告诉记者,它的作用已经显现,解放军海洋环境专项办已经公开使用该技术对台风登陆过程进行检测,而福建省海上突发事故应急辅助决策系统因使用该技术获取的数据,从2009年10月到2018年年底已经成功搜救229人。

纺织工业废水排放在中国的废水排占比大约15%,达30亿吨。其中大约80%的纺织废水是在染整行业产生的。中国染整行业的规模巨大,产量占全球产业的70%以上,染整废水的排放已经对国内的水体环境造成了严重的污染。为了让“水更清”,上海工程技术大学的科研人员挺身而出,全力攻关该项难题。该项目亮相工博会现场,也得到了观众的广泛肯定。

传统水浴染色中的基本方法是把染料溶解在水中,然后把纤维置于染料溶液中进行染色,但是染料对纤维的上染率不可能达到100%,因此会产生大量含染料的有色废水。怎么避免这些废水产生呢?

上海工程技术大学纺织化学清洁生产工程技术研究中心副主任裴刘军告诉记者,科研团队首先对染色过程中水的功能进行了详细分析,发现染色中的水承担的功能分别是溶解染料、溶胀纤维、助渗助染、染色介质。而前三种需要的水量很少。

最后给出的妙招是:将具有介质功能即物质输送和能量传导功能的那部分水,用一种既不能溶解染料也不能和水相溶的非极性溶剂来替代。同时和海宁绿宇纺织科技有限公司合作,开发了适用于棉花的非水介质染色系统和相应的介质回收系统,实现了活性染料在无盐条件下98%以上的上染率;固色率从65%提高到90%以上;实现了节水95%以上,达到污水零排放目标。

义不容辞  暖心守护人民生命健康

服务百姓也是科技人员肩负的职责。新冠疫情袭来,中国高校的科研人员们众志成城,全力为抗疫提供一流的科研支撑,今天全国人民可以恢复日常生活,背后凝聚着他们的无私奉献。本届工博会高校展区特别设立了抗疫展品专区,集中展示高校在防控新冠疫情中的突出科研贡献。

记者在这个充满温情的展区中慢慢前行、细细品读,发现这里的高科技成果几乎涉及了疫情防控的各个环节。

复旦大学研发的集成环境病原体快速捕获/富集仪器、免核酸提取的一体化核酸检测试剂盒以及荧光免疫层析抗体检测试剂盒,可以对空气中的新冠病毒快速精准检测,尽可能地减少操作人员的暴露风险。该项目向葡萄牙、韩国、德国、匈牙利、印度尼西亚等国提供了300多万份具有自主知识产权的试剂,为世界范围的疫情防控作出了重要贡献;利用南开大学研发的“基于可解释人工智能技术的新冠肺炎肺部CT影像筛查系统”,诊断每一位待检测者的CT数据仅需约20秒,并可达到专业影像科医生的诊断水平,不仅在国内广泛使用,还在日本、意大利、美国、德国等投入使用,为全世界奋战在抗击新冠肺炎疫情一线的医生们提供了有效的帮助;上海理工大学研发的“用于新冠肺炎诊疗的智能肺泡灌洗系统”可以实现肺泡的智能灌洗,降低肺泡的损伤程度,有助于新冠肺炎患者的精确诊断和高效治疗。

而南京师范大学研发的移动式医疗废物应急焚烧车、北京工业大学研发的新冠肺炎病毒专用深紫外LED消杀设备、西北工业大学研发的面向新冠病毒公共场所消杀需求的安全高效消毒剂、上海师范大学研发的智能语音电子病例系统等技术虽然在抗疫中属于辅助性成果,但是也为抗疫的初步胜利作出了巨大贡献,功不可没。

原文链接:http://www.duob.cn/content.html?id=212362

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