看看我們的科研成果

張錦鵬

鄭衛軍

陽棟
張廣銘攝

雷震彬(中)

隋中斐

郝以瑞(左)
本版照片除署名外,均為受訪者供圖
小麥「腰杆」挺直
■ 張錦鵬 河南新鄉
春風又綠黃河岸,眼下中原大地已是麥苗青青。農民朋友盼望好的天氣,而我們小麥育種人恰恰相反——「疾風識勁草」,為了培育出抗倒伏的良種,越是不利的環境對於育種來說越顯得珍貴,是檢驗品種抗逆性的最佳時機。
我是中國農業科學院中原研究中心的一名研究員,近期一直在河南的試驗田中查看小麥越冬長勢。去年冬天溫度較高,不少品種的冬小麥有旺長的形勢,這並不利於長遠發展。在試驗田中,我們團隊研發的國審小麥新品種「普冰03」卻因苗期發育節律相對較慢,無論早播還是晚播,卻都沒有旺長的跡象。這背後是一段長達40年的經歷。
上世紀80年代,我的導師李立會研究員帶領團隊向「小麥—冰草遠緣雜交」發起挑戰。當時,國際學界普遍認為我們在走一條「死胡同」——冰草雖是小麥近親,但兩者花期相差近1個月,雜交後胚胎發育困難,國外學者嘗試半個世紀均告失敗。我們沒有因此退卻,而是像候鳥般往返於新疆冰草原產地和中原試驗田,反復調整授粉時間,首創幼胚拯救技術,讓雜交胚胎在培養基中「重生」。
「普冰03」的誕生更是一場攻關接力。「普冰」即普通小麥和冰草的首字組合。記得30年前獲得第一代雜交種子時,隊員捧著麥穗的手都在顫抖——這些帶著冰草基因的種子,是打開高產抗病之門的一把鑰匙。為培育更優質的「普冰」種子,我們的路才剛剛開始。近年來,針對普通小麥育種「高產、抗病、抗倒伏難兼顧」的痛點,我們讓冰草的抗病基因與小麥高產特性深度融合。2018年冬天遭遇極端低溫,「普冰03」在土中堅強紮根;2023年黃淮地區爆發病害,我們的麥田依舊綠意盎然。其間也經歷了大風,株高很矮且彈性又強的「普冰03」卻挺直了「腰杆」。
種子是農業的「芯片」。站在中原大地,我們也將繼續深耕這片沃土,攥緊中國種子,端穩中國飯碗。(記者 張文豪採訪整理)
機器人變得更「聰明」
■ 鄭衛軍 浙江杭州
我們公司——杭州藍芯科技有限公司成立於2016年,位於杭州市餘杭區未來科技城的人工智能小鎮,歡迎來我們公司作客!
傳統機器人只能根據標識,實現點到點的搬運和簡單的上下料,在智能化程度上存在欠缺,而3D視覺系統可以幫助機器人獲得更加豐富的環境信息,從而提升其行為決策能力,變得更「聰明」。瞄準這一賽道,我們致力於3D視覺傳感器在移動機器人上的應用。
走進我們的研發測試中心,映入眼簾的是正在進行測試的機器人。以料籠堆疊叉車機器人(無人叉車)為例。它能在沒有駕駛員的情況下精準將貨物運進居里。秘密在於它的「眼睛」——3D視覺傳感器。通過它可以採集環境信息並輸出RGB與深度圖像,實現毫米級精度。
有了我們的技術,機器人工作起來「舉重若輕」。看著容易,背後卻涉及光學感知、機械設計、電子電路等技術。創業之初,我們的初代樣機很不完善,距離市場的要求還有很大差距。為此,研發團隊深入工廠車間,深入每個場景收集數據,並調整傳感器的設計。大量數據的積累和系統的迭代升級,讓產品更加成熟。
2019年,我們完成智能搬運機器人的商業化落地,面向市場推出首款3D視覺感知移動機器人。搬運機器人、無人叉車、印刷機上下料機器人……如今,我們的產品廣泛應用於3C、新能源、汽車、包裝等製造業的工廠和倉儲場景中,還實現了出海。去年8月,我們發佈了人形機器人「威寶」,集成了3D視覺導航、3D視覺避障、3D視覺抓取等多項高精尖視覺技術,機器人身上沒有一個激光雷達。
另外一件事,令我感觸很深:我們曾是所在樓棟第一家入駐的企業。如今,周邊有了一批技術硬、知名度高的企業,基本覆蓋零部件、系統集成、整機制造、行業應用等產業鏈上下遊。
未來,我們還將在多個領域深入挖掘和探索,積極開拓人形機器人在工業、醫療、陪護以及航空航天探索、救援等領域的應用場景。(記者 竇皓採訪整理)
渣土「變廢為寶」
■ 陽 棟 湖南長沙
我生於湖南省常德市鼎城區草坪鎮。我的家鄉山清水秀,被綠樹環繞。18歲那年,我從農村考入城市,進入西南農業大學,專業是水土保持與荒漠化。在課堂中,我見識到了更大的世界,瞭解到並不是所有的地方都像我的家鄉一樣環境宜人。本科畢業後,我進入黑龍江省水土保持研究所,從事黑土地水土流失治理的研究。
在實際工作中,我一直在思考工程建設與生態環境保護如何實現兼顧。於是,我先後前往合肥工業大學、同濟大學攻讀碩士、博士學位,專注地質工程領域。2017年4月,我加入中建五局技術中心,開始從事盾構渣土資源化利用的科研工作,一直到現在。
為什麼從事這項研究工作?在建築垃圾中,70%以上是渣土,除了少數砂石含量高的部分能進行資源化利用,絕大多數渣土都被棄置。地鐵建設常常採用盾構法施工,產生的渣土含水率高,無法堆填。如果能實現「變廢為寶」「點土成‘金’」,不僅能保護環境、造福百姓,還能解決渣土消納難題,保障地鐵建設的順利進行。
為此,我組建了一支青年科研團隊,結合中建五局正在進行的地鐵項目,廣泛採集盾構渣土樣品,進行物理與化學特性的分析(如含水率、含砂率、粘性等)。經過大量調研、討論和總結,製定了針對不同類型渣土的處治方案。
在攻關過程中,處理高粘性、高含水率盾構渣土是一道難題,我們經過夜以繼日的研究,開發了一種基於冶煉廢渣的固化劑。相比傳統水泥基固化劑,該固化劑成本更低,同時能提升固化土的強度和耐水性。同時,我們還開發研製了全球首台盾構渣土原位資源化處置生產線——「中建造石機」。並開發了多種再生建材產品,如渣土澆築磚、流態固化土、同步注漿料等。渣土搖身一變成了「寶貝」。採用盾構渣土製備的再生建材,可以顯著降低成本,減少碳排放。
目前的研究只是起點,遠非渣土轉化的終點。在未來,我將在膠凝材料的研究、智能化設計、工藝與設備優化等方面努力,為實現「天下無廢」的目標盡一份力。(記者 趙昊採訪整理)
為了核電站的「安全鑰匙」
■ 雷震彬 廣西南寧
我是廣西魚峰集團黨委書記、董事長。始建於1958年的廣西魚峰集團有限公司(以下簡稱「魚峰集團」),是廣西北部灣國際港務集團有限公司的二級公司,專業從事水泥產品的研發和生產。
作為傳統產業的企業負責人,我常常思考一個問題:如何以科技創新推動傳統產業高質量發展、形成新質生產力?經過探索,我們的答案是:以需求為核心,構建「產學研用」一體化創新生態,推動企業從傳統生產向科技驅動型升級。
通過強化關鍵技術攻關,公司創新成果捷報頻傳。比如,魚峰集團研發的「高鐵相抗蝕膠凝材料設計/製備技術及嚴苛環境工程應用開發」技術,因其巨大的科創價值和良好的應用前景,獲得2023年度國家科學技術進步獎二等獎。
水泥司空見慣,如何實現差異化?這離不開創新。集團自主創新研發生產的中熱水泥、核電工程專用水泥等特種水泥且憑藉獨特優勢,獲得平陸運河等大批建設訂單。我們的產品不僅能建大壩、鑽油井,還是核電站的「安全鑰匙」。
我們的產品不僅性能好,而且綠色環保。還記得,為了實現工業固廢物轉化為優質水泥產品,我們進行了成千上萬次實驗。實驗中的「氯離子滲透分析」環節僅佔總實驗量的1/7,確是決定研發成敗的關鍵難題。科技創新帶頭人丹恩玉蓮帶領團隊鑽進難題里日夜奮戰,在失敗中不斷總結經驗,最終在用掉2.7萬個砌塊之後,攻克了這個難關。
除此之外,我們開創了對水泥窯爐進行「一窯多用」,水泥窯實現協同處置生活垃圾、工業固體廢物和危廢等廢棄物。北海魚峰子公司每年可將周邊企業各類固廢約300萬噸轉化為優質水泥,投產至今累計消納各類廢渣246.61萬噸,轉化成綠色水泥產品588.96萬噸。(記者 李維俊採訪整理)
國產採油樹紮根海底
■ 隋中斐 山東東營
我來自山東東營威飛海洋裝備製造有限公司。東營,這座黃河入海口的城市,是中國石油裝備產業的重要基地。這幾年,經過我們的努力,一棵棵國產採油樹從陸地到淺海,再到紮根海底,托起了向海圖強的願景。
什麼是水下採油樹?它就像油氣田井口的「水龍頭」,連接地層油氣與運輸管道,控制開採速度,實時監測生產,是深海油氣開發的「咽喉」。過去,僅少數國外幾家公司掌握其設計製造工藝,1358個精密零件、跨學科技術集成,讓國產化之路步履維艱。每年因裝備受限,數百萬噸原油在渤海海底「沉睡」。
2019年,我們決心自主研發淺水水下採油樹。但資金、人才、技術的多重壓力,讓團隊一度陷入僵局。很快難題迎刃而解,東營高新區給我們送來了「智囊團」——東營石油技術與裝備產業研究院。
研究院串聯起高校、央企和研發機構,為我們量身打造創新生態鏈:中國石油大學破解材料難題,勝利油田工程師駐廠指導,10餘個專業團隊繪製1264份圖紙,編製450份技術規範……僅用1年時間,首棵國產淺水採油樹在圖紙上「發芽」。
如何把圖紙變成生產場景?油管懸掛器的加工誤差必須小於0.01毫米,相當於頭髮絲的七分之一。猶記得,我們的技術團隊三天三夜連軸轉,推翻十餘套方案,最終用「微米級」精度啃下「硬骨頭」。那一幕我永遠不會忘記:零下18攝氏度的測試現場,研究院專家與工人並肩記錄數據,哈氣成霜的鏡片後,是一個個熾熱的眼神。
2022年7月,渤海錦州31—1氣田傳來捷報——國產的採油樹成功點火!海底2000米深處的天然氣噴湧而出,單井日采氣量達31萬立方米,可供約1500個家庭使用1年。
走出總裝車間,海風裹著油香撲面而來。最近,研究院的專家正與我們研討深海智能裝備方案,圖紙上的新採油樹將搭載5G模塊,實現「海底物聯網」。
以前我們追著別人跑,現在,由我們自己定義未來。(記者 李蕊採訪整理)
智能綜采安全省力
■ 郝以瑞 山西太原
我是山西焦煤西山煤電馬蘭礦采煤區區長。馬蘭礦建礦30多年了,是山西首批通過驗收的中級智能化礦山,近兩年,我們工作方式變了,不再和同事深入礦井,只需要坐在智能控制中心內,輕點操作台的按鈕,百米之下的智能化采煤機就能立馬「響應」,前後滾筒飛轉,精準切割原煤,滾滾烏金傾瀉而下,順著皮帶輸送到達地面。
為什麼現在採礦省時、省力又安全?智能綜采系統是關鍵。
作為遠程終端,智能綜采系統如同整座煤礦的「智慧大腦」。破煤、裝煤、運煤、支護……將采煤工藝中人工作業的操作流程編成智能化程序,化作智能綜采系統操作台上的一枚按鈕。指令發出,井下綜采工作面中的智能化采煤機便能按慣例進行割煤、采煤。
而原煤運輸到馬蘭選煤廠的最後一步,離不開主斜井智能巡檢機器人保駕護航。原煤運抵選煤廠需途經一個長達1142米的陡坡,運輸過程是否安全、順利,往常都需要工人站崗巡視。現在這項任務可以放心交給機器人。它們既能眼觀六路,又能耳聽八方,代替人的視覺、聽覺和觸覺,彌補人工的巡查盲區,減輕了人工勞動強度,交給它護送原煤運輸的任務,我們都很放心!
如今,依託各項智能技術,井下人員的崗位由操作工變為巡視員。過去,我們1個工作面十幾個人都忙不過來,白班、夜班輪班倒,十分辛苦。現在工人們不用再上夜班啦!人員也減少到8個人,生產時間由原來18小時縮短為12小時,生產效率提高了40%以上,日產量並沒有減少。
截至目前,馬蘭礦先後建成了10個智能綜采工作面。未來,通過持續推進技術創新,不斷提升煤岩識別技術和井下定位系統的精準度,相信距離AI技術實現無人化值守煤礦的那天將不再遙遠,我和工友們都期待那一天的到來。(記者 馬睿珊採訪整理)
《人民日報海外版》(2025年03月14日 第 10 版)
