3月31日,智能仪器装备前沿交叉论坛在甬江实验室举行。中国科学院院士王巍、房建成、王建宇、郑海荣,与来自全国各高校院所、科研机构的专家学者近百人齐聚一堂,共同谋划智能仪器装备技术跨学科融合与创新,推动新材料、先进制造、生命科学等领域创新发展。论坛由国家自然科学基金委员会信息科学部指导,中国仪器仪表学会、甬江实验室、哈尔滨工业大学共同主办。
宁波市委常委、副市长徐岩,国家自然科学基金委员会信息科学部常务副主任刘克,哈尔滨工业大学副校长刘俭,甬江实验室主任崔平,东北石油大学校长董宏丽,中北大学副校长刘俊,山东科技大学副校长董海荣,北京工业大学副校长乔俊飞,河北科技大学副校长华长春,中国仪器仪表学会副秘书长张莉,科技导报社社长史永超,以及领域内知名专家学者等参会。
开幕式上,宁波市委常委、副市长徐岩表示,当前,智能仪器装备正迈向“多学科融合、跨领域协同”的新阶段。本次论坛聚焦前沿交叉领域,既探讨航空航天、微纳制造、光学应用等尖端技术,也关注医疗健康、新能源技术等应用场景,这与宁波“打造全域高水平创新型城市”的战略定位高度契合,希望各位专家学者分享真知灼见,碰撞出思想火花,为宁波的智能仪器装备产业的发展和科技创新把脉指路、建设助力。
中国科学院院士、中国仪器仪表学会副理事长王巍表示,本次论坛聚焦智能仪器装备的前沿交叉领域,充分展现了科技创新发展的时代特征和战略方向。作为论坛的发起方,中国仪器仪表学会将持续打造这一品牌活动,使其成为推动多学科深度交叉创新的重要平台。希望论坛充分发挥纽带作用,促进仪器仪表科学与相关领域的协同创新,促进技术与产业的融合,加强学会与高校企事业单位的合作,深化产学研用的融合,为攻克关键核心技术提供有力支撑,为我国智能仪器装备领域的高质量发展做出积极贡献。
“工欲善其事,必先利其器。科研仪器被誉为科学家的眼睛,是催生科技创新的重要因素。百年科学发展史和众多诺贝尔奖都证明,科学进步离不开高端科研仪器的发展和进步。”国家自然科学基金委员会信息科学部常务副主任刘克在致辞中表示,基金委希望各位专家在执行仪器项目时注重原创性和探索性,通过原理或关键技术突破,研发出一体化、可复用、易操作的新仪器设备,并充分使用和共享,共同为我国科技的高质量发展贡献力量。
哈尔滨工业大学副校长刘俭表示,当前,新一轮科技革命和产业变革深入发展,智能仪器装备作为关键技术正面临前所未有的发展机遇。哈工大愿与在座各位专家学者、业界同仁一道,共同推动仪器科学与技术的创新发展,努力在关键核心技术攻关、高端人才培养、科技成果转化等方面取得新的突破。
甬江实验室主任崔平对专家学者的到来致以热烈欢迎。她表示,新材料和智能制造是甬江实验室布局的主要领域方向。为推动新材料和智能制造高水平创新,甬江实验室积极开展智能仪器装备与新材料、智能制造的交叉融合,布局启动了一批先进智能仪器装备的研究计划与项目。本次论坛在甬江实验室举办,有力推动了实验室智能仪器装备领域发展。未来,我们将与各位专家学者建立紧密的合作关系,共同推进智能仪器装备领域的创新与突破。
在论坛报告环节,来自北京航空航天大学、中国科学院上海技术物理研究所、清华大学、哈尔滨工业大学、南京大学、北京理工大学等17位专家学者,围绕智能制造背景下仪器装备的科学问题与关键技术,分享了最新的研究成果与技术进展。
医工交叉·开辟零磁医学及高端医疗装备新赛道
房 建 成
中国科学院院士
在生物体内,许多生理过程都会产生微弱的电流,进而产生极其微弱的磁场,比如心脏的磁场强度为地球磁场的一亿分之一,大脑的磁场强度约为地球磁场的十亿分之一,这种微弱的磁场探测难度极高,却含有关乎生命健康的重要信息,需要非常高灵敏度的设备才能检测到。房建成院士和他的团队花了16年的时间,成功研制出了超高灵敏度极弱磁场测量装置,并在2019年达到了国际领先水平。这一神奇的装置可以用来检测人体内部的功能信息,对于心脑血管疾病的快速、准确和早期发现至关重要。
在心磁成像方面,房建成团队聚焦心脑血管重大疾病检测的“快、准、早”的需求,进行了基于心磁成像的急性胸痛快速分诊方法研究、基于心磁成像的心肌缺血精准定量评估方法研究和基于心磁成像的疾病早期筛查与健康评估方法研究。同时,为实现“早、准、快”诊断,房建成团队牵头建立心磁成像参数表征体系和标准,定义、描述、量化各类心磁成像特征参数,研究其与心律失常、结构性心脏病、缺血性心脏病、心肌肥厚和心肌病等四类心脏疾病的相关性,构建了中国心磁成像参数表征体系和参数标准。未来用一台心磁成像设备,能够无损无创、快速便捷地完成健康体检,实现心脏疾病的早早期筛查和治疗。
今年开始,房建成团队承担了教育部学科突破先导项目“零磁医学和装备”,立足重大疾病功能信息检测的迫切需求,旨在实现心脑血管疾病功能检测“快、准、早”目标,同时推动“零磁医学”新兴交叉学科发展,探索“零磁+X”跨学科人才培养新模式。
红外高光谱气体探测技术
王 建 宇
中国科学院院士
想象一下,空气中漂浮着无数隐形的"气味密码",每种气体都像带着专属身份证。科学家们发现,当红外光这位"光影侦探"穿透空气时,不同气体会悄悄"偷吃"特定颜色的光线——就像有人专挑红色糖果,有人只拿绿色软糖。通过观察光线被"偷吃"的痕迹,我们就能揪出这些看不见的气体分子。
王建宇院士研发出一款"九宫格魔法相机",它能在眨眼间同时捕捉9种不同的红外"光影密码"。这可不是普通相机,它融合了两种黑科技:先用"光之雕刻师"(计算光学)把模糊的光信号打磨清晰,再请"AI数据矿工"(机器学习)在光影图谱中淘金。强强联合下,原本9个探测通道竟然升级成32个超精细"气体指纹识别器"!
这项突破就像给气体检测装上了显微镜+超级嗅觉:不仅能识别更多种类的有害气体,连极微量的"气体间谍"也无所遁形。无论是化工厂里潜藏的毒气,还是大气中飘荡的污染物,都逃不过它的"法眼"。未来在环境监测、工业生产安全等领域具有广阔的应用前景,有望为相关领域的气体检测工作提供更为高效、精准的技术支持。
医学成像仪器与科学发现
郑 海 荣
中国科学院院士
医学科学仪器就像是医生们的超级助手,它们不仅支撑着医学研究和新发现,还是帮助我们了解重大疾病如何发展以及怎样更好诊疗的关键工具。以前,这些仪器大多是通过简单的技术改进或组合而成的,但现在,随着科技的进步,它们变成了由科学问题引导、理工医多领域专家共同创新的结果。DNA纳米机器人就像一个个小小的快递员,可以直接把药物送到病变细胞处,实现了靶向治疗;细胞光学技术开启了一种不需要标记就能识别病理状态的新方法;器官芯片技术则改变了药物研发的方式,让测试新药变得更加快捷高效。
郑海荣院士表示,这种跨尺度、多维度的技术融合,不仅重新定义了医学仪器的研发方式,还在基础研究领域催生了新的学科方向。未来,随着人工智能、量子传感、分子医学等前沿技术的不断突破,围绕着解决重大疾病诊疗的核心问题,理工医领域的交叉融合将进一步推动医学仪器朝着智能化、个性化和精准化的方向发展。这将不断扩大医学诊断和治疗的边界,实现“技术赋能医疗,创新普惠健康”的美好愿景,让更多人享受到科技进步带来的健康福祉。
期间,哈尔滨工业大学高会军教授、中国人民解放军总医院刘荣主任、北京信息科技大学祝连庆教授、湖南大学唐卓教授、山东大学张承慧教授、甬江实验室万青研究员、北京理工大学赵维谦教授、西安电子科技大学马晓华教授、中北大学刘俊教授、北京航空航天大学王琼华教授、甬江实验室邓必为研究员、清华大学郑小平教授、 中国科学院自动化研究所谭民研究员、清华大学陶晓明教授等专家学者做了精彩的学术报告,分享了他们在各自领域的最新研究成果与见解。
会后,论坛嘉宾参观了甬江实验室智能控制与系统研究中心、信息材料与微纳器件制备平台,与实验室相关科研人员深入交流,实地了解甬江实验室前沿交叉融合创新、科技成果转化和科技服务情况。