科技创新的力量,战疫科研应用跑出“深圳速度”

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深圳市福田区华富街道“健康驿站”(医学观察点),医护人员正在操作一台免接触配送机器人。南方日报记者 朱洪波 摄

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在深圳中心区,小型智能清扫设备“5G无人扫地机”正在进行消杀防护。在空间上进行无死角清扫,在时间上可实现全天候保洁,减少病毒停留存活时间,减少环卫工人一线作业的感染风险。

南方日报记者 朱洪波 摄

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“凌晨三四点钟送样,我们早上八点前就能交付检测结果。”3月3日,在华大基因位于深圳的“火眼”实验室,穿着层层防护服的工作人员正抓紧进行新型冠状病毒核酸提取。

在他们身边,同样高速运转的还有10台华大智造MGISP-960高通量自动化样本制备系统,它们一次能够处理192个样本。目前,深圳“火眼”实验室日检测通量累计最高达1.8万人份。

在疫情来临时,深圳科技创新企业率先起跑,与时间赛跑,同病魔较量。从病毒检测到火神山、雷神山5G基站建设,再到机器人防疫,处处都有深圳创新的身影。

大量快速对病毒检测、AI助力社区排查、无人机空中消杀、机器人在隔离区送餐、疫苗研发……人工智能、云计算、大数据、生物医药等高科技都在新冠肺炎疫情防控中派上了用场,深圳的快速科研和产品多场景应用,展现了深圳科技战“疫”的硬核和力量。

●张秀娟

研发制造更快 1小时自动化提取核酸,试剂盒已达26个国家地区

疫情灾难下,很多城市被按下暂停键。在深圳,科技创新却加速跑了起来。

在拿到新型冠状病毒样本之后,深圳华大基因只用了5个小时,就测定了侵入人体细胞的3万个属于新型冠状病毒的特异序列。从确定序列到研发出基因检测试剂,只用了72个小时。

拥有20多年基因测序经验的华大基因,这次依然跑出了科技界的“深圳速度”。1月24日,华大基因生产的1万人份检测试剂盒就运往武汉前线。同时,全面调动生产力量扩大试剂盒产能,华大武汉、深圳、天津三地团队24小时待命,3小时即可出新型冠状病毒核酸检测结果。截至3月2日24时,华大基因新冠病毒核酸检测试剂盒已陆续抵达文莱、日本等26个国家和地区。

“有了试剂盒还不行,出检验结果的时间我们也要赶一赶,要和病魔赛跑。”这就要在核酸提取步骤上下功夫。华大华中地区负责人朱师达说,以前提取RNA主要靠手工方法,后来华大智造研制了MGISP自动化样本制备系统,自动化提取环节仅耗时1小时,大大加快规模化样本的检测速度。

截至3月6日16时,华大基因在全国的新冠病毒核酸检测已完成41万人份,日通量可达6万人份。日通量是什么概念?华大基因CEO尹烨表示,疫情当前,单个样本的分析所需时间已是其次,日通量大才是快速的证明。

除了给前线供应大量的试剂盒,深圳科研人员还在医用护目镜上下了一番功夫。南方科技大学材料科学与工程系实验室里,副教授孙大陟正带领团队紧急攻关,在此前研究基础上改良研制适用于护目镜的防雾消毒湿巾。

仅仅几天前,孙大陟听到来自前线医护人员的苦恼:因为经常长时间无法更换防护装备,护目镜上一布满雾气,就会遮挡视线,影响救治病人。

几乎3天的无眠,孙大陟和南科大首届毕业生张至引入此前团队自主研发的安全无毒的纳米亲水材料,赶制出第一批护目镜防雾酒精湿巾产品。“别小看这层亲水材料,湿巾擦拭过护目镜,能在镜片等表面形成一层持久的透明亲水保护膜。这层保护膜会降低水滴表面张力,使小水滴形成水膜,大大降低光线被散射的可能性,从而消除雾气,能保障至少24小时的防雾效果。”孙大陟说。

现在,60万片防雾酒精湿巾,已火速驰援抗击新冠肺炎疫情的主战场湖北省。

36小时完成雷神山钢结构制造,72小时开通火神山5G基站,这就是科技创新的“深圳速度”。

没有什么能阻挡深圳科技创新的脚步。正如深圳市科协党组书记、驻会副主席林祥所说:“科技防疫、科研攻关是战疫取胜的根本手段。”

场景应用更广 机器人能进行人车识别,还能免接触送餐

疫情发生以来,深圳街头迅速上演了多场人机“大战”……

在G94高速深圳观澜收费站检疫点,一架小型无人机低空慢行,“脚上”还挂着一张码,提醒司机进行入城申报:“请车上所有人,打开车窗,拿出手机,扫二维码。”这种无接触的操作,不仅快速检验了人员信息,还大大提升了入城效率。

在深圳鹤洲检查站,5G机器人义警“黄田田”正担任高速检查站义警,全天提醒过往司机提前扫码登记,可以节省4名警力,这是优必选机器人在抗疫场景的新尝试。

可以看到,无人化防疫正出现在深圳的各个生活场景:无触碰红外感知人体体温、警用巡视机器人在高速路口快速进行人车识别……

当然,远不止这些。

疫情发生以来,普渡科技创始人张涛迅速联系多地隔离区,提供免接触送餐机器人。“机器人不仅能精准流畅地行走、安全及时地避障,还能够实现平稳运送锅底、汤汁和酒水饮料等液体,希望它们可助力减少交叉感染的可能性。”

2月8日下午,大疆创新在60万平方米的龙岗区宝龙工业园上空,飞行了5台T20植保无人机,为球场、道路和广场等做消杀工作。服务队队长王轩介绍,这种能搭载20升作业箱的T20,在农田环境下的喷洒效率就能达到每小时180亩,约等于12万平方米。相比传统的人工消杀,无人机防疫减少了人力,防疫消杀效果更好,效率更高。

科技如何改变生活?你在深圳就能看到答案。

原有的技术正在快速迭代,应用到新的场景中。深圳优必选科技董事长兼CEO周剑认为,人工智能机器人抗击疫情是未来的重要发展方向,可以代替一线人员的工作,有效减少人员交叉感染、建立有效防控体系,在战疫中发挥必不可少的作用。

大数据更实用 “互联网+”助力城市增强突发事件应对能力

疫情有效防控体系怎么建立?深圳不止靠人,还靠大数据!

2月19日下午,从湖南返深的李女士和朋友拖着行李箱,刚到景田北幸福家园小区门口就被保安拦住。没有熟悉的“叫什么”“你从哪里来”“住哪里”的三连问,而是“给我看看你的码”。这个“码”不是电子支付,而是用来查看居民自主申报情况的“健康码”。

这个码能用来做什么?腾讯政府行业华南区架构师赵亮说:“你进地铁、写字楼、超市等都得用到它。这码背后连接了多少数据?一句话说,从疫情重点地区来的人,警察、社区工作者立马就能找到你。”

3天就上线、辅助建立防控体系的“深i您”小程序,截至2月29日,累计注册人数达1211万人,累计访问量5.7亿次。

在社区防控利用新技术的例子也屡见不鲜。位于深圳大鹏新区的葵涌办事处葵丰社区,该社区安装了“云慧眼”智慧防疫系统,通过手机APP+分类微信群有机结合,实现了对辖区内12个“城中村”、19个网格、11个卡点、14696间(套)出租屋实施动态管理。坪山区启用“门体感应器”,让居家观察“细、稳、实”,上线“电子通行证”,让防疫点管理“快、精、准”;福田区智慧福田率先建立每日一报系统,形成疫情的一张“大报表”,指挥调度清晰明了……

数据上云,辅助疫情监测。深圳人还利用互联网软件开始了线上办公,这个软件还被推广至全国。从2月3日开始,腾讯会议每日会议数都在翻倍增长。深圳市水务(集团)有限公司员工超过1万人,在抗疫期间,每天使用腾讯会议进行远程沟通和协作,最高一天开了160多场会,平均每天100多场。

在发达的互联网网络环境下,不止“云办公”,“云学习”也火了。在粤课堂上线当天,深圳罗湖区全区2468个班级、9110名老师、超过10万名学生,参与了线上直播上课。

抓好防疫与保障城市复工复学“两难”当头,深圳人用互联网思维找到了解决办法。科技防疫的背后,体现的是深圳这座特大型城市在重大突发事件中的综合应对能力。

不仅如此,近日深圳还印发了《关于强化科技支撑打赢疫情防控阻击战促进企业健康发展的若干措施》,其中无论是以“悬赏制”为核心组织开展,单个项目资助可达亿元,还是调配2亿元防控科研攻关资金、全面开放所需科研资源,都是为促进深圳科研机构和科技工作者继续努力而给与的最强保障。

研发行动快、技术操作硬、场景应用广、互联网思维、政府大力保护和鼓励科技创新,这就是深圳对于创新城市的生动实践。

样本

2分钟可检测百人

深圳研发智能头盔,无感机动巡查发热人员

在机荷高速石岩收费站出口,一名测量体温的深圳交警显得与众不同。他头戴一顶炫酷的头盔,虽然手里没有额温枪,却能瞬间报出驾驶员体温的数值。

这位交警头戴的是由光启研发的N901智能头盔。“毫秒级的反应速度,最远的从15米左右就可以开始读取人的体温,可以做到多人头的体温的检测。比方说,过来十个人,有三个人的体温超过37.3℃,那我们可以把这三个人的异常温度都进行显示,而且同时做到声光报警。”深圳交警防疫检查突击队队长徐伟剑说。

在此次新冠肺炎疫情中,针对疫情防疫的难点问题,光启凭借在超材料、大数据、AI、精密智能制造等领域的技术突破和积累,用了不到一个月的时间,研制出N901智能头盔。复工以来,该系列产品已在高速路口、地铁、机场、商超、写字楼等一线投入应用。

热成像技术识别体温异常

“早在疫情刚刚开始的时候,采用红外测温枪是进行体温监测和采样的最主要方法。但短板在于测量者和被测量者必须一对一,保持很近的距离(半米左右),无法规避近距离接触给双方带来的风险。每完成一个人的测量至少要2—3秒,无论在车站、广场或是写字楼,都会造成人员密集现象,增加了防疫风险。”深圳光启智能装备部产品总监刘宏伟说,如何在茫茫人海中快速高效找出“隐性”传染者,成为光启想去攻克的难题。

要想无接触完成查验,光启技术人员联想到去年公司发布的警用智能头盔。“该款头盔能够实时自动人脸识别,5米外秒级响应识别‘黑白名单’人员、车辆、证件。”该技术人员表示,“正因为技术原理相通,我们在此基础上,研发了疫情相关的功能。”

比如测量体温,光启在头盔上采用具有夜市巡逻功能的国防级热成像技术,即使在夜晚,对人群、动物,甚至其他动物的温度,都能一目了然。同时利用AI算力,不仅可以排查发热人员,还可实现二维码扫描、智能交互、人脸识别、证件识别、指战交互等智能能力。

“实现了基本的测温功能,更重要的还要解决人体佩戴舒适问题。”光启技术人员介绍,整个头盔采用航空级超材料,实现极致减重与吸能,重量不足1200克,配戴起来很轻便,抗爆损能力却很强,即便3公斤钢锥在1米高的高度砸落也不会损伤。

同时,光启通过超材料技术大幅降低了头盔使用期间对人体的电磁辐射,相应SAR值小于0.05瓦/公斤,是国家标准的1/40,极大地保护了工作人员的健康。采用航空级散热技术和能控技术,可以支持工作人员8小时超长待机,而且不会过热……

“N901智能头盔不仅具备智能排查和保护配戴者的功能,还解决了配戴舒适的问题,所以在整个设计过程中增加了大量的工程技术,也引入了大量的人体工程学设计,目的就是让每个工作人员能舒适、安全地开展工作。”一位业界专家进一步介绍。

10台智能头盔可实现1个医院全覆盖巡查

“原来我们测一个人员大概需要3秒钟时间。目前对一车的人员,四个人、五个人满座的情况下,我们可以同时在两三秒钟内就完成所有的检测,大大提高了我们放行的速度。如果这个情况好的话,我们会加大这个设备投入。”徐伟剑表示。

目前,N901智能头盔已在高速路口、医院、写字楼等多个场景中投入应用。

在深圳市人民医院门口,佩戴光启医用智能头盔的保安人员,一眼扫过前方数米内的所有目标人员,发现发热人员立刻声光报警。上百人队伍,不到2分钟就完成筛查和记录。

“特殊时期,如何做好医护防护,避免交叉感染,最大限度地做到安全就诊,是医院的重中之重。”深圳市人民医院院长邱晨表示,面对大规模人流,医用智能头盔做到了无接触测温、无接触记录,根据医院需求,对人体指定部位进行精准测温,大大提升了发热排查效率。

深圳光启高等理工研究院院长刘若鹏表示:“这是一款高度智能的穿戴式装备,不需要施工布线,佩戴即用。利用高广角,一个三甲医院十台就可以实现全覆盖巡查、大型园区五台内全部可以管控,一个地铁站最多两三台可以覆盖机动巡查。相比价格昂贵的固定端红外摄像头,N901智能头盔属于防疫装备中新兴的‘轻骑兵’。”

“凭借在超材料、大数据、AI、AR、精密智能制造等领域的技术突破和积累,光启智能头盔不但可以发现发热人员,对每个检测对象都能自动记录温度,整个过程效率很高,并且都是安全距离基础上无接触完成,对检测双方都很安全。”光启技术人员说。

一位装备领域的业界专家表示,疫情期间智能头盔积累的海量人员健康数据,还可与医院信息化系统连接,结合临床数据,进行端到端的人工智能就诊服务。


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