长江日报
长江日报 2024年11月06日 星期三
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创客组

    杨满义

    李  刚

    金  阳

    黄传明

    菅泽华

    陈铭希

    张珺如

    宋  蔚

    唐长春

    牛犇犇

    ■ 杨满义

    全球首创生物医用纳米机器人

    4小时内疏通栓塞血管

    决赛现场,创客组冠军项目——生物医用纳米机器人吸引众人眼球。该项目由武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室研发,是全球首创生物医用纳米机器人。

    “血栓和肿瘤治疗是世界性难题,药物递送技术决定靶向效率,是提升治疗质量和降低医疗费用的关键。”武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室博士后杨满义道出项目研发初衷,他介绍,团队研制成的磁性纳米粒子,通过静脉注射到体内,在外磁场作用下组装成棒状纳米机器人,由于其小尺寸和运动特性,该机器人可利用人体血液循环系统作为运动的“高速公路”,快速爬行到血栓部位,在机械力和溶栓药物的协同作用下,4个小时内将栓塞血管疏通。

    目前,团队已经完成了溶栓纳米机器人和抗肿瘤纳米机器人两个产品的研发,实现了对血栓、肿瘤疾病治疗的革命性突破。

    杨满义表示,通过大赛搭建的平台,团队获得了创业道路上的第一笔融资——1000万元,“这笔资金为项目发展注入了强劲动力,虽然我们才刚刚迈出第一步,但在现场的成功企业家和创客朋友的激励下,我对未来充满信心”。

    ■ 李  刚

    立志打破光变防伪油墨的技术垄断

    光变防伪油墨技术因其易于识别和难以仿造的特性,已被广泛应用于货币、票据、证照以及烟酒等产品包装上,然而,这种技术目前严重依赖国外进口。

    磁珠知真团队负责人李刚介绍,为打破垄断,团队首次提出空间位阻型磁性光子晶体新概念及单分散磁珠的多酚辅助制备技术,在磁场的驱动下磁珠可以组装成周期性结构,对光进行衍射,通过调节磁场大小实现颜色的变化。

    基于此原理,团队提出了可实用化的磁性光子晶体防伪油墨,印制了有明显的亮光带变换流动及3D显示效果的图案化防伪标签。该标签具有优异的耐环境性、力学性能和对外磁场空间分布敏感的角致变色性能。与此同时,该防伪标签的饱和度比现有技术成倍提高,成本也有大幅降低。

    决赛现场产品展示区域,随着角度变化,光变防伪油墨样品显示出从红到蓝这一波段中所有亮丽的色彩,还有亮光带的动态滚动效果。诺贝尔奖获得者大卫·麦克米伦曾评价该技术“绿色环保,具备极大的市场价值”。

    ■ 金  阳

    创新研发肿瘤靶向生物治疗理论和技术

    延长肿瘤患者生存时间

    华中科技大学同济医学院附属协和医院金阳团队的“恶性胸水中桑葚样细胞团探索及肿瘤细胞微颗粒介导的靶向生物治疗技术研发”项目拟从恶性胸水内存在的细胞团入手寻找关键干预靶点,创新研发肿瘤细胞微颗粒介导的靶向生物治疗技术。

    “恶性肿瘤引起的恶性胸水发病率和死亡率居高不下。”项目负责人金阳介绍,团队在国际上首创个体化靶向生物治疗理论和技术,显著提高疗效、减少耐药、降低化疗毒副作用和促进机体抗肿瘤免疫。

    目前,团队已创建肿瘤个体化诊疗生物大数据平台,率先开展个体化靶向生物治疗相关国际注册规范化临床研究并拥有完全自主知识产权,也是全球首个利用自体肿瘤细胞微颗粒(前沿疗法药物)包载药物治疗恶性肿瘤的临床研究。目前该技术已在国内8个省市,获发改委、医保局和卫健委医疗新技术批件准入,成功实现临床转化应用。

    据悉,这种靶向生物治疗技术可以将患者客观缓解率提高至少70%,生活质量改善率超过90%。

    “从恶性胸水中‘桑葚样细胞团’特殊结构着手,我们希望基于其中肿瘤细胞与其他细胞相互作用和机制探索,可以寻找到一个新的治疗靶点。”金阳表示,未来,团队将结合新靶点及快速制备技术研发二代载药肿瘤细胞微颗粒技术并推动其落地。

    ■ 黄传明

    用数据模拟城市交通

    跑出交通治理发展“最优解”

    黄传明工作室的“全息物感交通生态进化模型”项目,基于CIM(城市信息模型),开拓“CIM+交通大模型+智能网联”的数字交通框架,构建“双智融合”发展体系。项目由时空模型、推演决策、边缘智慧三大板块组成,通过物联感知、大数据、人工智能等技术,还原交通真相,推演交通现实。

    “在智慧城市方面,智慧系统各自为营,信息孤岛突出,智能网联和智慧城市相互呼应,但是没有一个智慧城市交通的整体框架,车、路、云一体化建设处于初级阶段,难以支撑自动驾驶和智能网联的一个规模化应用。”黄传明工作室负责人黄传明介绍,团队基于孪生的数字底座加载全息的物联感知,构建交通时空模型,如实反映交通动态变化特性,在接近于真实的交通时空模型上,进行基于认知推演的交通控制关键技术,建设面向人工智能机器学习的交通训练集及推演算法库,有了这个算法库,就可以在无限接近于现实的框架下研究出城市拥堵治理的最佳解决方案。

    致力于用数据模拟城市交通,跑出交通治理发展“最优解”。黄传明表示,下一步,工作室将继续发扬聚集效应,成为发展新质生产力的新推手。

    ■ 菅泽华

    科幻电影照进现实

    首创超全防御性能的“隐身衣”

    科幻电影里的“隐身衣”惊现“创客中国”武汉赛现场。由武汉大学“隐身衣”团队研发的全场景隐身装备,从神经网络模型易受对抗性噪声扰动的特点出发,首次提出全天候防御智能摄像头恶意检测的解决方案。

    “视觉神经网络容易受到对抗性的噪声干扰,我们利用这个干扰来对抗智能摄像头,从而使目标无法被智能摄像头所识别。”武汉大学“隐身衣”团队负责人菅泽华表示,团队通过新的算法来设计一种对抗图案,使目前常用的行人检测的方法失效,“通俗地说就是,摄像头可以拍到你,但判断不出你是人类”。

    该产品可以实现全天候“隐身”,主要是由于算法和材料方面的技术创新。在算法方面,白天场景利用视觉神经网络生成对抗图案,夜间场景有很多红外情况下,利用粒子群算法优化对抗算法。通过多种算法集成优化,实现泛化性,并进一步在多种环境条件下实现高度兼容与适应性,使得对于不同AI模型都能够进行有效防御。在材料方面,通过高性能发热油墨和结构色纹理涂层,能够更好地在智能摄像头下“隐身”。

    “‘隐身衣’变成现实并不容易,团队成员不断通过电脑模拟,3个月内经历了近700次失败。”回忆技术突破的过程,菅泽华道出其中艰辛,他也表示,将带领团队在人工智能领域持续深耕。

    ■ 陈铭希

    做尖端催化燃烧式甲烷传感器领航者

    甲烷气体具有高度可燃性,会严重危害人们的生命安全,因此在使用甲烷的地方,就一定要有检测甲烷的装置。相关数据显示,中国已探明的陆地浅层甲烷储备量高达65万亿立方米,2023年,全球甲烷气体传感器市场份额达到87.2亿元。

    烷无遁形团队经过4次技术迭代,成功研制出具有低温催化与长校准周期的全量程甲烷传感器,攻克传统传感器发热易引发安全问题、校准频繁维护成本过高、敏感元件易受高温冲击导致烧毁损坏三大痛点。

    烷无遁形团队负责人陈铭希介绍,低温催化自校准全量程甲烷传感器将工作室的最高温度降至430摄氏度,保障传感器安全;让传感器在6个月以上无需人工校准,标校周期比同类产品提高20倍以上;运用催化与热导双模切换技术,覆盖5%—15%浓度甲烷,避免被高浓度冲击烧毁,使甲烷传感器在复杂环境中能够长时间安全稳定地工作。

    “我们产品已在多座城市试运营获得良好反馈,避免多次事故,挽回经济损失数千万元。”陈铭希表示,团队将于今年年底成立公司,在明年开发多场景应用系列产品10款,签约5家软硬件设备供应商公司,致力于成为催化燃烧式甲烷传感器尖端领域的领航者。

    ■ 张珺如

    自研超高速全光解决方案

    1秒可处理10万组数据

    华中科技大学卓胜科技团队的“面向互联通信的超高速全光解决方案”项目旨在研究和开发基于光子芯片技术的高性能光通信解决方案,满足现代数据中心、通信网络和人工智能领域对高带宽、低延迟通信的需求。产品主要包括可调谐激光芯片、集成化光通信模块和硅光微环调制器,具有高集成度、高带宽、低延迟的特点,能够实现长距离的相干传输和高效的数据通信,广泛应用于数据中心互连、光纤到户、5G/6G网络和人工智能等领域。

    “我们认为,光芯片是突破电芯片技术瓶颈的新赛道。”华中科技大学卓胜科技团队负责人张珺如介绍,团队研发的光电一体全集成芯片,全球首创实现2Tbps处理速度,处理10万组数据用时仅为一秒,远超传统电芯片上千倍;同时,处理功耗约0.2瓦特,打破世界纪录。

    团队研发的高速芯片已在国内外一流的晶圆代工厂完成8次实验流片,4次量产流片,并在今年4月,基于8英寸晶圆产线通过初试。张珺如介绍,团队计划在武汉成立主体公司,已与相关企业签订意向合作协议,搭建高性能光芯片试产线,力争跻身头部光芯片产品供应商。

    ■ 宋  蔚

    用中药源解决靶向抗肿瘤的世界性难题

    癌症一直以来是困扰人类健康的重大疾病,从全球癌症的发生率和死亡率来看,肺癌都居于首位;肝癌的发生率全球第六,死亡率却上升到全球第三。目前,临床所使用的抗肝癌药物普遍存在客观缓解率低的问题,抗肺癌药物也容易产生耐药性。

    “大量研究表明,中药植物雷公藤里的活性成分雷公藤甲素对多种肿瘤有显著抑制作用,但毒性限制了其在临床上应用和开发。我们就萌生了通过靶向化结构改造,解决雷公藤甲素毒性问题的想法。”湖北大学新药开发项目负责人介绍说。

    2008年,团队开始专注于雷公藤甲素研究,主要成员基于多年新药研发经验,持续对雷公藤甲素进行开发,终于得到一个靶向肿瘤激活的雷公藤甲素衍生物CX-23,不仅对耐顺铂肺癌和肝癌有很好的抑制活性,而且对正常的肝肾等组织无毒性。

    宋蔚介绍,CX-23优势在于其抗肿瘤靶向性及低毒性,具有开发成为靶向抗肿瘤药物的巨大潜力,可用于肝癌及耐药性肺癌的治疗。目前,团队已完成抗肿瘤药物的设计合成、工艺路线优化、临床前抗肿瘤活性评价、药物代谢动力学,并已研究其抗肿瘤作用机理,目前正处于临床前研究阶段。

    ■ 唐长春

    全国首创软硬件一体化

    商业人像全智能摄影系统

    可曾想过,照相馆不再需要摄影师和修图师,利用硬、软件便可拍摄制作出精美照片?这个想法,正被一支为传统摄影门店提供全智能解决方案的科研团队实现。

    基于广东省数字孪生人国家重点实验室,浮光略影团队与一家科技公司合作,历经4年研发,经过上千万次的灯光模型、上千万次的图像滤波算法模型、动捕模型,行业首创软硬件一体化商业人像全智能摄影系统。

    浮光略影科研团队负责人唐长春介绍,该系统结合团队自研的配套硬件设备,可实现影楼内80%的人工操作由机器代替,“我们对复杂的算法进行融合处理,提高出片效率,降低时间成本”。

    唐长春举了一个例子,通过人物和背景的高精度融合算法,以及像素重组和AI人像重塑,将一张照片中的模糊画面,进行打乱重新处理,自动生成一张分辨率更高的精美图片。

    “浮光略影,为中国商业人像提供新方案,为中国新质生产力提供新动力。”唐长春表示,团队将会继续探索更前沿的人工智能技术,提高市场占有率,助力行业数字化转型,力争在2028年成为行业领军者。

    ■ 牛犇犇

    AI加码

    做桥梁结构安全守护者

    一桥飞架南北,天堑变通途。随着时间推移,中国的桥梁逐渐步入老龄化。“经团队调查,发现现有的桥梁监测设备普遍具有预警不及时和智能程度化低两大痛点。”智测卫士团队牛犇犇表示,对此,团队自主研发桥梁智测卫士——结合人工智能和物联网技术的桥梁智能实时采集和分析系统。

    该系统通过采集前端桥梁安装的各类传感器和图像设备的数据,实时监测桥梁的荷载、温度、变形、应力等指标,并通过人工智能算法对数据进行分析和处理,及时发现桥梁的异常情况,发出预警。同时,系统可通过物联网技术将数据传送到中央数据库,实现监测数据共享和协同工作。

    牛犇犇介绍,智测卫士的核心技术是“三个盒子”。物联网采集盒子具备大容量存储运用触发连续定时的采集模式,为系统提供安全可靠的数据支持;边缘计算分析盒子搭载最先进的边缘计算技术,数字信号传入边缘计算分析盒子中,通过算法实现数据重构与信息采集;人工智能分析盒子采用图像识别深度学习的智能算法,通过高性能处理器进行实时图像处理与分析,与物联网采集盒子相结合,能够更加全面掌握桥梁情况。

    统筹:武汉市中小企业发展促进中心

    撰文:柳莺 林玉霞