科技創新的力量,戰疫科研應用跑出“深圳速度”

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深圳市福田區華富街道“健康驛站”(醫學觀察點),醫護人員正在操作一臺免接觸配送機器人。南方日報記者 朱洪波 攝

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在深圳中心區,小型智能清掃設備“5G無人掃地機”正在進行消殺防護。在空間上進行無死角清掃,在時間上可實現全天候保潔,減少病毒停留存活時間,減少環衛工人一線作業的感染風險。

南方日報記者 朱洪波 攝

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“凌晨三四點鐘送樣,我們早上八點前就能交付檢測結果。”3月3日,在華大基因位於深圳的“火眼”實驗室,穿著層層防護服的工作人員正抓緊進行新型冠狀病毒核酸提取。

在他們身邊,同樣高速運轉的還有10臺華大智造MGISP-960高通量自動化樣本製備系統,它們一次能夠處理192個樣本。目前,深圳“火眼”實驗室日檢測通量累計最高達1.8萬人份。

在疫情來臨時,深圳科技創新企業率先起跑,與時間賽跑,同病魔較量。從病毒檢測到火神山、雷神山5G基站建設,再到機器人防疫,處處都有深圳創新的身影。

大量快速對病毒檢測、AI助力社區排查、無人機空中消殺、機器人在隔離區送餐、疫苗研發……人工智能、雲計算、大數據、生物醫藥等高科技都在新冠肺炎疫情防控中派上了用場,深圳的快速科研和產品多場景應用,展現了深圳科技戰“疫”的硬核和力量。

●張秀娟

研發製造更快 1小時自動化提取核酸,試劑盒已達26個國家地區

疫情災難下,很多城市被按下暫停鍵。在深圳,科技創新卻加速跑了起來。

在拿到新型冠狀病毒樣本之後,深圳華大基因只用了5個小時,就測定了侵入人體細胞的3萬個屬於新型冠狀病毒的特異序列。從確定序列到研發出基因檢測試劑,只用了72個小時。

擁有20多年基因測序經驗的華大基因,這次依然跑出了科技界的“深圳速度”。1月24日,華大基因生產的1萬人份檢測試劑盒就運往武漢前線。同時,全面調動生產力量擴大試劑盒產能,華大武漢、深圳、天津三地團隊24小時待命,3小時即可出新型冠狀病毒核酸檢測結果。截至3月2日24時,華大基因新冠病毒核酸檢測試劑盒已陸續抵達文萊、日本等26個國家和地區。

“有了試劑盒還不行,出檢驗結果的時間我們也要趕一趕,要和病魔賽跑。”這就要在核酸提取步驟上下功夫。華大華中地區負責人朱師達說,以前提取RNA主要靠手工方法,後來華大智造研製了MGISP自動化樣本製備系統,自動化提取環節僅耗時1小時,大大加快規模化樣本的檢測速度。

截至3月6日16時,華大基因在全國的新冠病毒核酸檢測已完成41萬人份,日通量可達6萬人份。日通量是什麼概念?華大基因CEO尹燁表示,疫情當前,單個樣本的分析所需時間已是其次,日通量大才是快速的證明。

除了給前線供應大量的試劑盒,深圳科研人員還在醫用護目鏡上下了一番功夫。南方科技大學材料科學與工程系實驗室裡,副教授孫大陟正帶領團隊緊急攻關,在此前研究基礎上改良研製適用於護目鏡的防霧消毒溼巾。

僅僅幾天前,孫大陟聽到來自前線醫護人員的苦惱:因為經常長時間無法更換防護裝備,護目鏡上一佈滿霧氣,就會遮擋視線,影響救治病人。

幾乎3天的無眠,孫大陟和南科大首屆畢業生張至引入此前團隊自主研發的安全無毒的納米親水材料,趕製出第一批護目鏡防霧酒精溼巾產品。“別小看這層親水材料,溼巾擦拭過護目鏡,能在鏡片等表面形成一層持久的透明親水保護膜。這層保護膜會降低水滴表面張力,使小水滴形成水膜,大大降低光線被散射的可能性,從而消除霧氣,能保障至少24小時的防霧效果。”孫大陟說。

現在,60萬片防霧酒精溼巾,已火速馳援抗擊新冠肺炎疫情的主戰場湖北省。

36小時完成雷神山鋼結構製造,72小時開通火神山5G基站,這就是科技創新的“深圳速度”。

沒有什麼能阻擋深圳科技創新的腳步。正如深圳市科協黨組書記、駐會副主席林祥所說:“科技防疫、科研攻關是戰疫取勝的根本手段。”

場景應用更廣 機器人能進行人車識別,還能免接觸送餐

疫情發生以來,深圳街頭迅速上演了多場人機“大戰”……

在G94高速深圳觀瀾收費站檢疫點,一架小型無人機低空慢行,“腳上”還掛著一張碼,提醒司機進行入城申報:“請車上所有人,打開車窗,拿出手機,掃二維碼。”這種無接觸的操作,不僅快速檢驗了人員信息,還大大提升了入城效率。

在深圳鶴洲檢查站,5G機器人義警“黃田田”正擔任高速檢查站義警,全天提醒過往司機提前掃碼登記,可以節省4名警力,這是優必選機器人在抗疫場景的新嘗試。

可以看到,無人化防疫正出現在深圳的各個生活場景:無觸碰紅外感知人體體溫、警用巡視機器人在高速路口快速進行人車識別……

當然,遠不止這些。

疫情發生以來,普渡科技創始人張濤迅速聯繫多地隔離區,提供免接觸送餐機器人。“機器人不僅能精準流暢地行走、安全及時地避障,還能夠實現平穩運送鍋底、湯汁和酒水飲料等液體,希望它們可助力減少交叉感染的可能性。”

2月8日下午,大疆創新在60萬平方米的龍崗區寶龍工業園上空,飛行了5臺T20植保無人機,為球場、道路和廣場等做消殺工作。服務隊隊長王軒介紹,這種能搭載20升作業箱的T20,在農田環境下的噴灑效率就能達到每小時180畝,約等於12萬平方米。相比傳統的人工消殺,無人機防疫減少了人力,防疫消殺效果更好,效率更高。

科技如何改變生活?你在深圳就能看到答案。

原有的技術正在快速迭代,應用到新的場景中。深圳優必選科技董事長兼CEO周劍認為,人工智能機器人抗擊疫情是未來的重要發展方向,可以代替一線人員的工作,有效減少人員交叉感染、建立有效防控體系,在戰疫中發揮必不可少的作用。

大數據更實用 “互聯網+”助力城市增強突發事件應對能力

疫情有效防控體系怎麼建立?深圳不止靠人,還靠大數據!

2月19日下午,從湖南返深的李女士和朋友拖著行李箱,剛到景田北幸福家園小區門口就被保安攔住。沒有熟悉的“叫什麼”“你從哪裡來”“住哪裡”的三連問,而是“給我看看你的碼”。這個“碼”不是電子支付,而是用來查看居民自主申報情況的“健康碼”。

這個碼能用來做什麼?騰訊政府行業華南區架構師趙亮說:“你進地鐵、寫字樓、超市等都得用到它。這碼背後連接了多少數據?一句話說,從疫情重點地區來的人,警察、社區工作者立馬就能找到你。”

3天就上線、輔助建立防控體系的“深i您”小程序,截至2月29日,累計註冊人數達1211萬人,累計訪問量5.7億次。

在社區防控利用新技術的例子也屢見不鮮。位於深圳大鵬新區的葵涌辦事處葵豐社區,該社區安裝了“雲慧眼”智慧防疫系統,通過手機APP+分類微信群有機結合,實現了對轄區內12個“城中村”、19個網格、11個卡點、14696間(套)出租屋實施動態管理。坪山區啟用“門體感應器”,讓居家觀察“細、穩、實”,上線“電子通行證”,讓防疫點管理“快、精、準”;福田區智慧福田率先建立每日一報系統,形成疫情的一張“大報表”,指揮調度清晰明瞭……

數據上雲,輔助疫情監測。深圳人還利用互聯網軟件開始了線上辦公,這個軟件還被推廣至全國。從2月3日開始,騰訊會議每日會議數都在翻倍增長。深圳市水務(集團)有限公司員工超過1萬人,在抗疫期間,每天使用騰訊會議進行遠程溝通和協作,最高一天開了160多場會,平均每天100多場。

在發達的互聯網網絡環境下,不止“雲辦公”,“雲學習”也火了。在粵課堂上線當天,深圳羅湖區全區2468個班級、9110名老師、超過10萬名學生,參與了線上直播上課。

抓好防疫與保障城市復工復學“兩難”當頭,深圳人用互聯網思維找到了解決辦法。科技防疫的背後,體現的是深圳這座特大型城市在重大突發事件中的綜合應對能力。

不僅如此,近日深圳還印發了《關於強化科技支撐打贏疫情防控阻擊戰促進企業健康發展的若干措施》,其中無論是以“懸賞制”為核心組織開展,單個項目資助可達億元,還是調配2億元防控科研攻關資金、全面開放所需科研資源,都是為促進深圳科研機構和科技工作者繼續努力而給與的最強保障。

研發行動快、技術操作硬、場景應用廣、互聯網思維、政府大力保護和鼓勵科技創新,這就是深圳對於創新城市的生動實踐。

樣本

2分鐘可檢測百人

深圳研發智能頭盔,無感機動巡查發熱人員

在機荷高速石巖收費站出口,一名測量體溫的深圳交警顯得與眾不同。他頭戴一頂炫酷的頭盔,雖然手裡沒有額溫槍,卻能瞬間報出駕駛員體溫的數值。

這位交警頭戴的是由光啟研發的N901智能頭盔。“毫秒級的反應速度,最遠的從15米左右就可以開始讀取人的體溫,可以做到多人頭的體溫的檢測。比方說,過來十個人,有三個人的體溫超過37.3℃,那我們可以把這三個人的異常溫度都進行顯示,而且同時做到聲光報警。”深圳交警防疫檢查突擊隊隊長徐偉劍說。

在此次新冠肺炎疫情中,針對疫情防疫的難點問題,光啟憑藉在超材料、大數據、AI、精密智能製造等領域的技術突破和積累,用了不到一個月的時間,研製出N901智能頭盔。復工以來,該系列產品已在高速路口、地鐵、機場、商超、寫字樓等一線投入應用。

熱成像技術識別體溫異常

“早在疫情剛剛開始的時候,採用紅外測溫槍是進行體溫監測和採樣的最主要方法。但短板在於測量者和被測量者必須一對一,保持很近的距離(半米左右),無法規避近距離接觸給雙方帶來的風險。每完成一個人的測量至少要2—3秒,無論在車站、廣場或是寫字樓,都會造成人員密集現象,增加了防疫風險。”深圳光啟智能裝備部產品總監劉宏偉說,如何在茫茫人海中快速高效找出“隱性”傳染者,成為光啟想去攻克的難題。

要想無接觸完成查驗,光啟技術人員聯想到去年公司發佈的警用智能頭盔。“該款頭盔能夠實時自動人臉識別,5米外秒級響應識別‘黑白名單’人員、車輛、證件。”該技術人員表示,“正因為技術原理相通,我們在此基礎上,研發了疫情相關的功能。”

比如測量體溫,光啟在頭盔上採用具有夜市巡邏功能的國防級熱成像技術,即使在夜晚,對人群、動物,甚至其他動物的溫度,都能一目瞭然。同時利用AI算力,不僅可以排查發熱人員,還可實現二維碼掃描、智能交互、人臉識別、證件識別、指戰交互等智能能力。

“實現了基本的測溫功能,更重要的還要解決人體佩戴舒適問題。”光啟技術人員介紹,整個頭盔採用航空級超材料,實現極致減重與吸能,重量不足1200克,配戴起來很輕便,抗爆損能力卻很強,即便3公斤鋼錐在1米高的高度砸落也不會損傷。

同時,光啟通過超材料技術大幅降低了頭盔使用期間對人體的電磁輻射,相應SAR值小於0.05瓦/公斤,是國家標準的1/40,極大地保護了工作人員的健康。採用航空級散熱技術和能控技術,可以支持工作人員8小時超長待機,而且不會過熱……

“N901智能頭盔不僅具備智能排查和保護配戴者的功能,還解決了配戴舒適的問題,所以在整個設計過程中增加了大量的工程技術,也引入了大量的人體工程學設計,目的就是讓每個工作人員能舒適、安全地開展工作。”一位業界專家進一步介紹。

10臺智能頭盔可實現1個醫院全覆蓋巡查

“原來我們測一個人員大概需要3秒鐘時間。目前對一車的人員,四個人、五個人滿座的情況下,我們可以同時在兩三秒鐘內就完成所有的檢測,大大提高了我們放行的速度。如果這個情況好的話,我們會加大這個設備投入。”徐偉劍表示。

目前,N901智能頭盔已在高速路口、醫院、寫字樓等多個場景中投入應用。

在深圳市人民醫院門口,佩戴光啟醫用智能頭盔的保安人員,一眼掃過前方數米內的所有目標人員,發現發熱人員立刻聲光報警。上百人隊伍,不到2分鐘就完成篩查和記錄。

“特殊時期,如何做好醫護防護,避免交叉感染,最大限度地做到安全就診,是醫院的重中之重。”深圳市人民醫院院長邱晨表示,面對大規模人流,醫用智能頭盔做到了無接觸測溫、無接觸記錄,根據醫院需求,對人體指定部位進行精準測溫,大大提升了發熱排查效率。

深圳光啟高等理工研究院院長劉若鵬表示:“這是一款高度智能的穿戴式裝備,不需要施工佈線,佩戴即用。利用高廣角,一個三甲醫院十臺就可以實現全覆蓋巡查、大型園區五臺內全部可以管控,一個地鐵站最多兩三臺可以覆蓋機動巡查。相比價格昂貴的固定端紅外攝像頭,N901智能頭盔屬於防疫裝備中新興的‘輕騎兵’。”

“憑藉在超材料、大數據、AI、AR、精密智能製造等領域的技術突破和積累,光啟智能頭盔不但可以發現發熱人員,對每個檢測對象都能自動記錄溫度,整個過程效率很高,並且都是安全距離基礎上無接觸完成,對檢測雙方都很安全。”光啟技術人員說。

一位裝備領域的業界專家表示,疫情期間智能頭盔積累的海量人員健康數據,還可與醫院信息化系統連接,結合臨床數據,進行端到端的人工智能就診服務。


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