這些“硬核”成果尖端又實用第22屆工博會上海高校科研創新成果綜述

第22屆中國國際工業博覽會自9月15日至19日在上海舉辦，這個今年首個線下舉辦的國家級展會受到了各界廣泛關注。

在高校展區中，來自17所上海高校的科研成果尤其受到矚目。展品涵蓋工業自動化、重大先進裝備、人工智能、新能源、生物醫藥等領域，當中既有上海大學“高温超導塊材磁體及電機技術”這樣體現高校尖端科研水平的產品，也有同濟大學研發的“路面多維度性能的高頻檢測裝備和智能養護分析技術”，都是展現高校服務國家戰略需求和服務行業企業的創新項目。

助力科技抗疫，新技術新材料層出不窮

在今年工博會的高校展區中，特別設立了抗疫展品專區，展示高校在防控新冠肺炎疫情中作出的突出科研貢獻。

傳統的連體防護服都是一次性使用，透氣性和舒適性都很難保障。中國科學院院士、纖維材料改性國家重點實驗室（東華大學）主任朱美芳項目團隊通過瞬時釋壓紡絲成形設備，開發出高阻隔、高耐磨、高透濕安全防護材料。用這種材料製作的有限次使用連體防護服，經鈷60輻照殺菌後可重複使用，部分物化指標甚至超過了美國杜邦公司的同類產品，產能短時間內達到每天生產約2000件。

今年年初，項目團隊先後向武漢方艙醫院、湖北漢川人民醫院、中國疾病預防控制中心傳染病研究所、復旦大學醫學院等抗疫一線單位捐贈有限次防護服5000餘件套，有效緩解了防護服短缺的困境。

針對高感染風險環境下消毒難的問題，上海大學發揮醫工結合的優勢，發明了人工智能消毒機器人。這種機器人可在複雜動態環境區域下規劃全覆蓋的消毒路徑，基於人工智能的消毒場景進行判別與智能決策，切實提高消毒效率，保障區域內人員安全。

今年年初疫情嚴重期間，科研團隊主動送消毒機器人上門，至今已在上海市第十人民醫院、龍華醫院、楊浦中心醫院等多個場所應用於防疫消毒，在疫情防控工作中發揮了重要作用。目前，項目組聯合企業共同研發的具有噴霧+紫外消毒的第二代智能消毒機器人已經投產應用。

有效檢測大氣，為環境治理貢獻中國智慧

對空氣質量比較關心的人，會經常通過查看天氣預報中的PM2.5指數決定當天戴不戴口罩。鮮為人知的是，這個指數的參考價值還很有限。“即便兩座城市的PM2.5值相同，空氣對人體的毒性也可能是天壤之別。”復旦大學環境科學與工程系教授陳建民説。

為了快速、精準判斷空氣的生物毒性，陳建民團隊耗時5年，成功研發人工智能化多功能氣溶膠濃度富集系統與大氣顆粒物毒性檢測聯用儀。這台設備由PM2.5採集與溶出液製備模塊、化學成分分析、毒性檢測模塊三大模塊構成，實現了30分鐘內對大氣顆粒物生物毒性的在線即時智能播報，對於今後的大氣環境監測和健康效應評價具有重要的指導作用。

據瞭解，這部儀器系統的核心部件和聯用端口均為自主設計研發，目前在國際上還沒有同類型設備，具有突破性意義。“實際上，我們研發的這套設備最終還是為老百姓服務，為公眾健康和國家戰略服務。”陳建民説，“這是所有從事大氣研究和環境研究科學工作者的初心。”

近年來，隨着航運業的高速發展，船舶排放所造成的大氣污染也日趨嚴重。如何快速、高效、準確地監測船舶燃油中的硫含量是技術難點，也是海事監管中迫切需要解決的問題。以往，海事監管僅可以登船檢查靠泊船舶，檢查方式費時費力。

為此，上海海事大學安博文教授科研團隊牽頭研發了無人機“嗅探”技術，通過無人機攜帶傳感器，飛入到船舶所排放的煙霧中，對二氧化硫和二氧化碳進行檢測，從而監控船舶尾氣排放。這樣，既可以快速監測靠泊船舶，又可以監測在航船舶，顯著提高了海事監管效率。

值得一提的是，上海海事大學在制度管理上採取了“先獎後投”的創新舉措：將科研人員的收益與科研成果的轉化效益捆綁在一起，把獲得的技術股權以75%的比例獎勵給安博文團隊，通過學校校務會進行股權獎勵，然後公示15天，獎勵後再註冊公司。這既有力推動了產學研一體化的發展，又從根本上避免了科技成果轉化過程中可能產生的國有資產流失問題。

突破“卡脖子”技術，為造船“大國”變“強國”保駕護航

近年來我國民用船舶電力系統得到了大力發展，但保障船舶可靠運行與安全航行的大功率變頻、能量管理等核心裝備仍有70%依賴國外技術，嚴重製約我國船舶向大型化、高技術化方向發展。

上海交通大學黃文燾團隊為此聯合業內一批研究院所和相關企業，承擔了國家重大專項項目“大型船舶綜合電力系統協同優化與智能運行關鍵技術及應用”。經過多年潛心研究，團隊攻克了我國船舶綜合電力系統優質穩定運行4大關鍵技術難題：大功率優化變頻、電能質量協同優化、智能保護與故障自愈、能量動態智能管理，成功研製4類核心裝置和3類智能優化系統，實現綜合電力系統協同優化與智能運行。

同時，項目核心裝備與系統還打通了高技術船舶上下游產業鏈，推動上海船舶工業高端化轉型與發展，衍生技術已拓展應用至多個配電網示範工程。這些創新成果的研發成功使我國掌握了大型船舶綜合電力系統的關鍵核心技術，縮短了與先進國家的距離，為我國從造船大國向造船強國轉變打下了堅實基礎。“大型船舶綜合電力系統協同優化與智能運行關鍵技術及應用”榮獲2019年度“上海市科技進步一等獎”。

從面向世界科技前沿到面向經濟主戰場，從面向國家重大需求到面向人民生命健康，上海高校的科研工作者們正在肩負起歷史責任，以“四個面向”為科技創新方向，不斷向科學技術廣度和深度進軍。