北京2022年冬奧會(huì)期間，密閉場(chǎng)館內(nèi)空氣中的病毒如何實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警和快速檢測(cè)？公共空間“生物氣溶膠新冠病毒核酸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”為其提供了解決方案。
“該系統(tǒng)主要由清華大學(xué)和北京大學(xué)合作研發(fā)而成，并通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)讓或許可，明確了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、作用及相關(guān)安全準(zhǔn)入條件，最終經(jīng)過(guò)層層選拔進(jìn)入北京冬奧會(huì)的場(chǎng)館?！痹擁?xiàng)目負(fù)責(zé)人、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員劉鵬說(shuō)。
這只是諸多科技成果走進(jìn)北京冬奧會(huì)的一個(gè)縮影。自北京冬奧會(huì)籌備以來(lái)，科技部和北京市就啟動(dòng)了一系列“科技冬奧”專(zhuān)項(xiàng)，充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)優(yōu)勢(shì)，最終讓這些成果“走出”實(shí)驗(yàn)室，“落進(jìn)”生產(chǎn)線(xiàn)，應(yīng)用于各個(gè)賽場(chǎng)，為北京冬奧會(huì)順利舉辦保駕護(hù)航。
多項(xiàng)新技術(shù)成果的試驗(yàn)場(chǎng)
北京冬奧會(huì)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模最大的“5G+8K”超高清視頻轉(zhuǎn)播，北京全市有超過(guò)200個(gè)落地點(diǎn)位放置8K屏幕。市民可以在戶(hù)外、商業(yè)場(chǎng)所甚至是社區(qū)活動(dòng)中心觀(guān)看冬奧會(huì)超高清賽事轉(zhuǎn)播。
2020年，超高清視頻（北京）制作技術(shù)協(xié)同中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)協(xié)同中心）承擔(dān)了北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)北京市科委）“國(guó)內(nèi)首臺(tái)套5G+8K轉(zhuǎn)播車(chē)集成關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)研究”任務(wù)，開(kāi)發(fā)了車(chē)載“5G+8K”多通道收錄和慢動(dòng)作回放系統(tǒng)、8K編解碼器等，建立了“5G+8K”轉(zhuǎn)播技術(shù)規(guī)范。
但在此之前，“8K視頻數(shù)據(jù)量巨大，傳統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)、傳輸技術(shù)難以滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，而缺乏內(nèi)容支持也導(dǎo)致其難以普及，處于‘叫好不叫座’的尷尬狀態(tài)”。協(xié)同中心副總經(jīng)理?xiàng)顒Ρ硎?。而北京冬奧會(huì)各項(xiàng)測(cè)試賽和大賽的舉辦，不僅為“5G+8K”超高清轉(zhuǎn)播提供了場(chǎng)景，也提供了很好的內(nèi)容支撐。
“事實(shí)上，奧運(yùn)會(huì)和電視轉(zhuǎn)播技術(shù)的關(guān)系，遠(yuǎn)比公眾想象中要密切?！睏顒Ρ硎荆芏嘈屡d的電視轉(zhuǎn)播技術(shù)，正是以?shī)W運(yùn)會(huì)為契機(jī)推廣的，奧運(yùn)會(huì)成為了電視轉(zhuǎn)播技術(shù)的“催化劑”。
2008年北京奧運(yùn)會(huì)是人類(lèi)歷史上首次采用2K數(shù)字高清信號(hào)進(jìn)行節(jié)目轉(zhuǎn)播。其清晰度不亞于在現(xiàn)場(chǎng)3米距離直接觀(guān)賽的體驗(yàn)。2022年北京冬奧會(huì)上“5G+8K”的試驗(yàn)示范，也將推動(dòng)超高清視頻轉(zhuǎn)播更大規(guī)模的應(yīng)用。
除此之外，石墨烯技術(shù)也在此次冬奧會(huì)上大顯身手?！敖柚本?022年冬奧會(huì)的東風(fēng)，研究院的多項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。”北京市石墨烯技術(shù)研究院院長(zhǎng)王旭東表示。
北京創(chuàng)新愛(ài)尚家科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)愛(ài)尚家科技公司）基于該研究院的石墨烯技術(shù)，針對(duì)賽場(chǎng)一線(xiàn)工作人員的服裝保暖需求，聯(lián)合研發(fā)了低溫環(huán)境石墨烯智能發(fā)熱產(chǎn)品及熱力保障應(yīng)用技術(shù)。
“例如，冬奧會(huì)開(kāi)幕式所在地‘鳥(niǎo)巢’的座椅，是我們利用石墨烯技術(shù)開(kāi)發(fā)的發(fā)熱座椅。我們還開(kāi)發(fā)了石墨烯發(fā)熱馬甲、圍巾、手套、襪子等系列保障產(chǎn)品?！睈?ài)尚家科技公司CEO陳利軍說(shuō)。
將石墨烯技術(shù)與賽場(chǎng)轉(zhuǎn)播設(shè)備抗低溫的需求相結(jié)合，北京國(guó)際云轉(zhuǎn)播科技有限公司開(kāi)發(fā)了基于石墨烯材料的5G云轉(zhuǎn)播背包，保障設(shè)備在零下20攝氏度條件下也能正常工作。
“科技冬奧”促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度結(jié)合
在承擔(dān)“科技冬奧”專(zhuān)項(xiàng)之前，劉鵬團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期開(kāi)展相關(guān)檢測(cè)研究，并打算將自己的成果產(chǎn)業(yè)化，但遲遲未能實(shí)現(xiàn)。
“高校和科研單位做的是前期的技術(shù)研發(fā)和論證，而要‘走出’實(shí)驗(yàn)室，‘落進(jìn)’生產(chǎn)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)和推廣，必須依托企業(yè)力量，同時(shí)需要投入大量的人力、物力、財(cái)力?！眲Ⅸi說(shuō)。
北京市科委“科技冬奧”專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施，有力推動(dòng)了劉鵬團(tuán)隊(duì)與北大團(tuán)隊(duì)、相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研深度結(jié)合。
劉鵬聯(lián)合北大團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“生物氣溶膠新冠病毒核酸監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，委托北京工匠生物科技有限公司生產(chǎn)氣溶膠采集器；委托北京梓晶生物科技有限公司生產(chǎn)一體化核酸檢測(cè)儀器和試劑耗材；委托賽納生物科技有限公司負(fù)責(zé)試劑原材料的研發(fā)。
其中，北京工匠生物科技有限公司是通過(guò)轉(zhuǎn)化北京大學(xué)科技成果而成立的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，主要聚焦生物氣溶膠采集、監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，產(chǎn)品已全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化和自主可控。北京梓晶生物科技有限公司則依托清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院、藥學(xué)院的研究基礎(chǔ)與研發(fā)實(shí)力，瞄準(zhǔn)分子診斷這一體外診斷領(lǐng)域的黃金賽道，推出系列化、集成化、自動(dòng)化的分子診斷平臺(tái)與產(chǎn)品。
“這是一個(gè)產(chǎn)學(xué)研深度結(jié)合的樣本，將高校的科研成果轉(zhuǎn)化為走向市場(chǎng)的高精尖技術(shù)。轉(zhuǎn)化過(guò)程中，除了多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新，還需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合，才能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定及成本可控?！北本╄骶锟萍加邢薰究偨?jīng)理?xiàng)钜阏f(shuō)。
在北京冬奧會(huì)場(chǎng)館的改造中，“水立方”變身“冰立方”，也是產(chǎn)學(xué)研合作的典范。
在科技部與北京市科委“科技冬奧”相關(guān)專(zhuān)項(xiàng)的支持下，國(guó)家游泳中心與來(lái)自清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京交通大學(xué)等4所大學(xué)和中建一局、商湯科技等科研團(tuán)隊(duì)合作，成功研發(fā)了系列關(guān)鍵技術(shù)，在“水立方”場(chǎng)館改造中獲得了應(yīng)用。
“這些冬夏場(chǎng)景的智能轉(zhuǎn)換體系，包括可轉(zhuǎn)換場(chǎng)地、可調(diào)節(jié)環(huán)境、智慧場(chǎng)景控制和增強(qiáng)觀(guān)賽體驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)。”國(guó)家游泳中心總經(jīng)理、冬奧場(chǎng)館運(yùn)行團(tuán)隊(duì)后勤副主任楊奇勇介紹。
在項(xiàng)目之初，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)的楊奇勇邀請(qǐng)其師兄張文元教授，協(xié)同解決冰場(chǎng)的堅(jiān)固穩(wěn)定問(wèn)題，研究其力學(xué)和結(jié)構(gòu)性能；楊奇勇還同北京市建筑設(shè)計(jì)研究院副總建筑師鄭方一起，邀請(qǐng)中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑學(xué)院教授江億加入，指導(dǎo)科研隊(duì)伍研究室內(nèi)環(huán)境和氣流組織。
“經(jīng)過(guò)各方協(xié)同研發(fā)，國(guó)家游泳中心比賽大廳實(shí)現(xiàn)了‘水上功能’和‘冰上功能’的自由切換?！睏钇嬗抡f(shuō)，這讓北京夏奧會(huì)場(chǎng)館遺產(chǎn)再次煥發(fā)活力，為體育場(chǎng)館“反復(fù)利用、持久利用、綜合利用”貢獻(xiàn)“中國(guó)經(jīng)驗(yàn)”。
推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大
北京市科委、中關(guān)村管委會(huì)二級(jí)巡視員王建新介紹，截至目前，在冬奧場(chǎng)景已先后測(cè)試和使用了200多項(xiàng)技術(shù)，涉及信息工程與軟件工程、公共安全、高清視頻、5G和新能源等領(lǐng)域，適用智慧、綠色、安全、防疫等60多個(gè)細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景。
在這些技術(shù)中，已確定賽時(shí)應(yīng)用的技術(shù)達(dá)70余項(xiàng)，其中20余項(xiàng)在技術(shù)先進(jìn)性和應(yīng)用展示度方面頗具代表性。
除了5G云轉(zhuǎn)播背包，在北京市科委“科技冬奧”專(zhuān)項(xiàng)的支持下，北京國(guó)際云轉(zhuǎn)播科技有限公司還研發(fā)了超高清云轉(zhuǎn)播平臺(tái)、遠(yuǎn)程無(wú)人混合采訪(fǎng)、遠(yuǎn)程新聞發(fā)布系統(tǒng)等系列產(chǎn)品。
“傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播以現(xiàn)場(chǎng)制作為主，需要龐大的制作團(tuán)隊(duì)?！北本﹪?guó)際云轉(zhuǎn)播科技有限公司CTO張鵬洲介紹，例如4K轉(zhuǎn)播車(chē)價(jià)格高達(dá)8000萬(wàn)元，只有少數(shù)機(jī)構(gòu)有能力使用。因此傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播面臨設(shè)備成本高、人員投入大等問(wèn)題。
而超高清云轉(zhuǎn)播平臺(tái)的研發(fā)成功，有望使重資產(chǎn)、高門(mén)檻的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播方式實(shí)現(xiàn)“輕量化”，并推動(dòng)轉(zhuǎn)播設(shè)備云端化和人員服務(wù)遠(yuǎn)程化。目前，超高清云轉(zhuǎn)播平臺(tái)項(xiàng)目已成為科技冬奧三大重點(diǎn)布局產(chǎn)業(yè)之一。
在“科技冬奧”專(zhuān)項(xiàng)的牽引下，愛(ài)尚家科技公司與北京石墨烯技術(shù)研究院還成立了石墨烯纖維共建實(shí)驗(yàn)室，專(zhuān)注石墨烯柔性纖維熱管理技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，已獲得50多項(xiàng)核心專(zhuān)利，相關(guān)解決方案和終端產(chǎn)品已應(yīng)用于新能源汽車(chē)的熱管理系統(tǒng)、低溫環(huán)境特種發(fā)熱裝備等。
“基于聯(lián)合研發(fā)的石墨烯技術(shù)，我們與相關(guān)服裝企業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)研發(fā)的石墨烯發(fā)熱羽絨服，獲得了多個(gè)創(chuàng)新科技產(chǎn)品獎(jiǎng)、設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)?！标惱娬f(shuō)。
編輯：陳曉艷
