不管是核電還是航空航天，這些領(lǐng)域的大型設(shè)備運(yùn)行久了難免會(huì)出現(xiàn)一些降質(zhì)缺陷，而電磁陣列成像能快速檢出微小缺陷，排除安全隱患。上?？萍即髮W(xué)副教授、研究員葉朝鋒和他的團(tuán)隊(duì)正是從事這個(gè)前沿技術(shù)領(lǐng)域的研究。

在上?？萍即髮W(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院地下一樓的實(shí)驗(yàn)室里，葉朝鋒向第一財(cái)經(jīng)展示了他們的檢測(cè)設(shè)備——關(guān)上層層屏蔽門，戴上安有十多個(gè)傳感器的頭盔，就能進(jìn)行腦磁測(cè)量，并通過繪制的圖像為包括阿爾茲海默癥等患者提供幫助。除了“地下實(shí)驗(yàn)室”，位于三樓的“精密傳感與智能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室”里，有更多種不同口徑和材質(zhì)的探頭，能在不同場(chǎng)景下幫助大型設(shè)備關(guān)鍵結(jié)構(gòu)“體檢”。

“從高鐵、航空航天再到核電站，這些領(lǐng)域都存在各種各樣的管道，就好比我們?nèi)梭w里的血管，如果工作久了，這些管道或多或少會(huì)有一些缺陷，這就需要定期檢測(cè)，和我們用內(nèi)窺探頭做體檢是一個(gè)道理。”葉朝鋒接受第一財(cái)經(jīng)記者專訪時(shí)說。

值得注意的是，傳統(tǒng)的探頭往往只能做定性的判斷，但他們研制的探頭，能夠輸出C掃描圖像，直觀地看見哪個(gè)位置有異常，方便決策者為設(shè)備做壽命的評(píng)估，更加經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)安全管理。尤其是隨著工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展，整個(gè)工業(yè)體系對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性等要求也會(huì)越來越高，這也對(duì)檢測(cè)的分辨率、靈敏度提出了更高要求。

小探頭的大作用

作為一個(gè)EE（Electrical Engineering，電子/電氣工程）專業(yè)的學(xué)生，葉朝鋒在清華大學(xué)攻讀碩士期間，就開展了電磁領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究；2017年他回國入職上?？萍即髮W(xué)，創(chuàng)建了“精密傳感與智能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室”。目前，該實(shí)驗(yàn)室研究方向包括磁傳感器研發(fā)與應(yīng)用、電磁無損檢測(cè)、生物弱磁測(cè)量、智能信號(hào)/圖像處理等，研發(fā)了多款在市場(chǎng)應(yīng)用的檢測(cè)探頭。

任玉明/攝

在位于三樓的實(shí)驗(yàn)室，葉朝鋒介紹新研發(fā)的小管徑柔性陣列探頭時(shí)說，該探頭可以在確保檢測(cè)精度的同時(shí)達(dá)到一次檢測(cè)成像效果，兼顧了檢測(cè)靈敏度與成像精度，能檢測(cè)到最小2mm*0.1mm*0.2mm的任意方向外壁缺陷，能在最先進(jìn)的核電機(jī)組檢測(cè)中應(yīng)用，同時(shí)還將應(yīng)用于航空航天、氫能源設(shè)施、新能源電池等領(lǐng)域。

作為控制產(chǎn)品質(zhì)量和維護(hù)設(shè)備安全的重要技術(shù)手段，電磁陣列成像探頭能快速檢出亞毫米量級(jí)的微小缺陷，準(zhǔn)確定位和量化金屬樣品中的缺陷，被廣泛應(yīng)用于航空航天、高速鐵路、壓力容器、能源設(shè)施和精密制造等關(guān)鍵領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)，相比傳統(tǒng)探頭，具有成本低、噪聲小、電路結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。

“我們這個(gè)方向還是發(fā)展很快的。比如說量子傳感技術(shù)，能用于極弱磁的測(cè)量，像是測(cè)量大腦思考時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，然后做便攜式、可穿戴式的腦磁測(cè)量設(shè)備。另外一個(gè)是極弱磁測(cè)量，在磁異物探測(cè)、磁異常檢測(cè)這樣的應(yīng)用發(fā)展都很快。”葉朝鋒介紹。

除了量子傳感技術(shù)，人工智能技術(shù)在電磁傳感領(lǐng)域的應(yīng)用也是一個(gè)重要的方向，因?yàn)樗环矫婵梢允箼z測(cè)過程更加智能化；另一方面是檢測(cè)獲得信號(hào)圖像之后，需要做反演重構(gòu)，人工智能技術(shù)可以很好地幫助用戶去重構(gòu)信號(hào)，獲得決策者能直觀看見的三維結(jié)構(gòu)圖像。

“比如像檢測(cè)一架飛機(jī)，有了人工智能技術(shù)的話，我不需要每個(gè)部位或者每個(gè)結(jié)構(gòu)都去檢測(cè)，可以更科學(xué)、更智能地去規(guī)劃需要的檢測(cè)。另外一個(gè)就是在獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)圖像之后，用戶如果想知道具體的結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)，人工智能技術(shù)可以直接給用戶一些量化的結(jié)果，以可視化的方式給用戶呈現(xiàn)出來。”葉朝鋒說。

從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)

除了大學(xué)教授、研究員的角色，兩年前，葉朝鋒又新增了一個(gè)身份：公司創(chuàng)始人。2022年之前，葉朝鋒一直在高校學(xué)習(xí)、做科研，雖然也涉及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，但更多以科研形式在做。在上海科技大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室（OTT）的鼓勵(lì)、支持和引薦下，2021年，葉朝鋒投身創(chuàng)業(yè)。

“我人生中的第一份BP（商業(yè)計(jì)劃書）就是投給了上海長三角技術(shù)創(chuàng)新研究院和上海市寶山區(qū)。”他告訴記者，長三院和寶山區(qū)推行的“撥投結(jié)合”和“先投后股”的項(xiàng)目孵化機(jī)制，對(duì)于他們這類短期看不到收益的前沿技術(shù)尤其重要，如果項(xiàng)目完成既定研發(fā)任務(wù)，但未如期獲得市場(chǎng)化資金投資，項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收，“寬容失敗”，重要的是他們還擁有充分的成果轉(zhuǎn)化自主權(quán)。

葉朝鋒說：“開始是我們上?？萍即髮W(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室的老師帶著幾個(gè)課題組去長三院做交流，后來長三院負(fù)責(zé)這塊的技術(shù)經(jīng)理人就和我取得了聯(lián)系，進(jìn)一步交流，經(jīng)過他們嚴(yán)格的評(píng)審考察之后，才給了我們支持。”

雖然高校院所是科技成果產(chǎn)出的重要來源，但是實(shí)驗(yàn)室的成果往往不能直接拿去用，要經(jīng)過不斷試錯(cuò)、迭代才能成功轉(zhuǎn)化。尤其是當(dāng)科研人員走上創(chuàng)業(yè)之路，把自己的科研成果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力時(shí)，會(huì)遇到例如成果與知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題、資金問題、企業(yè)建設(shè)和經(jīng)營管理的問題等。

此前出版的《2022年中國專利調(diào)查報(bào)告》顯示，我國高校發(fā)明專利實(shí)施率為16.9%，其中產(chǎn)業(yè)化率僅為3.9%。美國高校專利轉(zhuǎn)化率達(dá)50%。這也讓創(chuàng)業(yè)過程中的葉朝鋒深有體會(huì)，“以前做科研只要證明原理，但做產(chǎn)品要滿足客戶預(yù)期，要對(duì)標(biāo)全世界最好的產(chǎn)品”。

任玉明/攝

如何平衡和劃分教授和企業(yè)創(chuàng)始人之間的職責(zé)范圍，在他看來，這是一個(gè)連貫的整體。“我希望能把基礎(chǔ)研究到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化的應(yīng)用整條通路都打通，從‘0到1’從‘1到10’。我們?cè)趯W(xué)校還是負(fù)責(zé)前期的概念驗(yàn)證比較多，保證研發(fā)能力，后續(xù)產(chǎn)業(yè)化工作交給公司專業(yè)的團(tuán)隊(duì)運(yùn)營。”

這種運(yùn)行機(jī)制，也需要政府和高校的支持。在上?？萍即髮W(xué)，學(xué)校一方面積極推動(dòng)科研成果產(chǎn)業(yè)化，另一方面也為師生創(chuàng)辦企業(yè)做好保障。教授搭臺(tái)、畢業(yè)生唱戲、具有創(chuàng)業(yè)能力的產(chǎn)業(yè)人員負(fù)責(zé)運(yùn)營的這種模式讓上科大成功孵化了諸多科技公司。

自上?？萍即髮W(xué)2019年設(shè)立技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室以來，衍生出采用上科大技術(shù)的科創(chuàng)型企業(yè)50余家，獲得社會(huì)資本的早期投資超18億元，目前有約30%初創(chuàng)企業(yè)正在首輪融資?！吨袊萍汲晒D(zhuǎn)化年度報(bào)告2022（高等院校與科研院所篇）》顯示，上?？萍即髮W(xué)以過億元合同數(shù)量位居全國高校第一、專利許可合同總金額位居全國高校第一。

“我們團(tuán)隊(duì)有很多研發(fā)人員包括CTO曾是實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生，他們會(huì)更了解和熟悉這個(gè)領(lǐng)域的痛點(diǎn)難點(diǎn)。”葉朝鋒透露，他們公司已經(jīng)與核電、電網(wǎng)、新能源廠商等簽訂了合作協(xié)議，“今年在研發(fā)上我們會(huì)有3款產(chǎn)品定型”。