黨的十九大報告提出，要加快建設創新型國家。創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破。加強應用基礎研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新，為建設科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐。

　　基于此，第19屆中國國際工業博覽會是一次科技創新成果的集中展示和分享，更是對十九大精神的貫徹落實。

　　關鍵詞：“頂天立地”

　　近年來，上海全面實施“高峰”“高原”學科建設計劃，為高校“雙一流”建設提供重要支撐。在緊密對接國家創新驅動發展戰略、深入推進上海建設具有全球影響力科創中心的過程中，上海各高校涌現出一大批優秀的科技創新成果，通過工博會這個載體向社會各界進行展示輻射，并不斷實現科技成果轉化，成績喜人。

　　本屆工博會以“創新、智能、綠色”為主題，將于11月7-11日在國家會展中心(上海)舉行。屆時，來自68所高校的740余項科技項目將登臺亮相。值得一提的是，今年高校展區呈現的科技成果“分量不輕”———參展項目中獲得國家科技進步獎、國家技術發明獎以及省部級科技進步獎、技術發明一等獎以上的重大技術成果共60余項。

　　今年參展的68所海內外高校中，上海高校包含復旦大學、上海交通大學、同濟大學、華東師范大學等部屬高校和本地所有理工類高校；清華大學、北京大學、南京大學、南開大學、武漢大學等不少外省市知名高校也將來參展。

　　“從一定意義上講，這些學校的科研創新實力代表了中國高校的最高水平。”上海市教委科技發展中心主任陸震表示，“明年德國、以色列等更多境外高校也有望參展。”

　　今年高校參展項目或“頂天”或“立地”，充分體現了其服務國家重大戰略的能力和服務社會改善民生的實力。

　　關鍵詞：重大創新

　　今年高校參展項目中，不乏有在行業領域內領跑、體現產業發展新動能的重大創新項目。如同濟大學獲國家科技進步一等獎的“航天重大工程的遙感空間信息可信度理論與關鍵技術”，形成了自主知識產權的面向重大航天工程和相關行業空間數據質量控制技術新體系，實現了嫦娥探月、載人航天和測繪衛星等航天工程中遙感空間信息可信度保障的重大創新；華南理工大學的“復雜表面熱功能結構形貌特征設計與可控制造關鍵技術”，在管殼式換熱器、冷暖空調及半導體照明三大領域應用，推動了多個相關行業節能技術進步，成功解決了高鐵核心IGBT芯片、中國航天衛星數據處理系統及相控陣天線等熱控難題；大連理工大學的“大型結構光纖傳感監測關鍵技術及其同步采集裝備”，已在國內外幾十項重大工程中應用，提高了工程的安全性和適用性，降低結構的運營和維護成本；南京工業大學的“基于微流場反應技術的生物基無毒增塑劑及衍生物連續綠色制造”項目，在國際上率先實現微流場反應技術的規模化工程應用，構建了國內唯一穩定生產質量達到國際標準的ATBC技術，產品在國內外三十余家企業獲得應用，經濟效益可觀，還推動了增塑劑產業的無毒化轉型升級。

　　關鍵詞：智能環保

　　高校展區緊扣工博會主題，體現高校“智能、綠色”的創新理念，如復旦大學的“智能服務機器人”，創新性地從類人視聽覺機理的仿生研究出發，開拓了機器人在自主開放的方式下通過學習達到心智發育的可能，并實現了智能服務機器人技術產業化落地，在家教、汽車、家電和食品飲料等行業打開了市場；南京大學獲得國家技術發明二等獎的“基于納米復合材料的重金屬廢水深度處理與資源回用新技術”，有效解決了應用單位節能減排的難題，提升了清潔生產的水平，為企業可持續發展提供了重要支撐，也為相關區域的水質安全與重金屬污染防治作出了貢獻；廈門大學的“農業廢棄物清潔水解制備柴油代用燃料聯產化學品關鍵技術”已達到示范生產技術水平，采用低成本的一鍋醇解法、新型萃取—助溶劑—精餾耦合技術解決了目前產業化過程中分離難、成本高的瓶頸問題。

　　關鍵詞：貼近民生

　　工博會高校展區一直都注重展示貼近民生、重視民生導向新變化的科技創新項目，體現科技給生活帶來的變化。如北京工業大學的“多元氫混合燃料汽車”，具有很好的環境適應性，能夠在低溫、高溫及高原條件下正常運行，預計年內可以投入應用；上海交通大學的“多維高分辨率數字病理掃描儀”，從技術上打破了此類儀器由國外廠商壟斷的現狀，將推動國內高端顯微掃描儀產品的市場發展，目前已在上海市第六人民醫院、國家蛋白質科學中心(上海)和中國福利會國際和平婦幼保健院試用，獲得了良好的反饋；上海中醫藥大學的“灸法治療腸腑病癥的技術與臨床應用”，創新地提出了艾灸“溫養脾胃，調和腸腑氣血”的治療學觀點，已在全國18個省市推廣應用，成為防治腸腑病癥的有效方法。

　　【復旦大學】

　　獸藥殘留檢測有了新辦法，食品安全又多一道新屏障

　　動物源食品中獸藥殘余對人體的危害不容忽視，但現有的檢測技術無法實現對動物組織(如肉、動物內臟)等樣品中獸藥殘留量的直接測定。為滿足檢測需求，須在測定前對動物組織樣品進行提取、凈化等一系列前處理。復旦大學藥學院李嫣團隊研發的一種檢測動物組織中獸藥殘留量的前處理方法即將亮相2017中國國際工業博覽會。這支由五名女科研人員組成的“娘子軍團”對前處理方法的創新探索，將獸藥殘留檢測的速度、準確度和靈敏度推進了一大步。

　　關注食品安全，步步探索創新

　　“現在幾乎人人關注食品安全的問題。長期食用獸藥殘留的食品，會造成獸藥在人體內蓄積，引起各種組織器官病變，甚至癌變。”李嫣表示：“我們做分析的，很自然地對獸藥殘留的分析方法比較感興趣。”

　　對動物組織樣品的前處理方法不但決定了最后分析結果的可靠性與準確性，同時往往是整個分析過程中步驟最為繁瑣、耗時最多的部分，已成為阻礙獸藥殘留快速檢測的瓶頸。李嫣團隊的創新，便是解決動物組織樣品前處理過程中的兩大難點問題。

　　首先，藥物殘留在動物組織里，如何將其快速提取？傳統的提取方法中，加入蛋白酶可使藥物和組織中的蛋白分離，但酶解時間需要6至8小時，耗時較長。李嫣團隊采用微波輔助酶解，將酶解時長縮短至幾分鐘。

　　樣品的凈化和對目標獸藥分子的富集是另一大難點。由于禽畜產品本身含有大量脂肪、蛋白、多糖、礦物質等內源性物質，且獸藥殘留量一般較低，因此在進行分離檢測前，必須有效去除禽畜產品中內源物質干擾并對目標獸藥分子進行富集使之達到儀器的檢測限。李嫣團隊在這一過程用到的“法寶”就是磁性納米介孔復合材料。通過介孔的體積排阻效應，將生物樣品中的蛋白質等大分子干擾物排阻在外；通過介孔內壁修飾的官能團選擇性吸附目標小分子；同時材料的高順磁性又使其能在外加磁場中的情況下迅速地從所處的基質中分離出來，從而大大地簡化樣品前處理步驟，縮短分析時間，還有助于建立自動化分析流程從而滿足高通量分析的需求。

　　科研娘子軍，小身材大能量

　　這一前處理方法的探索創新，來自一支由五名女科研人員組成的“娘子軍團”，由李嫣和她帶領的三名碩士生、一名博士生組成。李嫣表示：“我們團隊都是女孩子，經常在實驗室一待就是一天，但大家從不叫苦。”在研究階段，即使是暑期，團隊成員也總共只有兩周的休息時間，其余時間都奉獻給了科研。

　　研究過程中遇到不少困難，最大的瓶頸是磁性納米介孔復合材料的合成。“一開始查閱文獻后有了基礎，覺得按照這個方法一定能合成出來，但是實際上按照設計的方案執行可能做出來結果并不是很好，那就要一步一步地再去找原因、再重新試，不是想象中那么一帆風順的。”李嫣笑著提起這段坎坷的研究歷程。

　　尋求轉化機遇，造福大眾市場

　　目前，這種前處理方法已獲得了專利，如何從實驗室走向實際應用是擺在面前的問題。“我們現在已經有專利了，但是靠我們自己要把它做成產業化還不太現實。我們希望盡快實現成果轉化，讓它能到市場上發揮作用。”這是李嫣團隊的心聲。

　　現有方法對操作者的技術要求較高，實驗者必須具有一定的專業技能，而實際應用者多半不符合標準。因此，李嫣團隊思考如何讓操作進一步簡化，讓它更適合市場應用。“接下來，我們會探索怎樣讓它進一步自動化。”李嫣更愿意把現有研究稱作“階段性成果”，未來，除了探索進一步自動化的同時，也要對成本進行考量。

　　“食品安全問題與公眾息息相關。”此次李嫣團隊參加工博會，希望向大眾推廣，并尋找轉化機會，讓這一前處理方法從實驗室走向市場、造福大眾。

　　【東華大學】

　　聲音能滅火?這款“神器”讓人眼界大開

　　說到滅火器，人們“腦補”的大多是紅色鐵罐這個“熟面孔”。即將于11月7日開幕的第19屆中國國際工業博覽會高校展區上，東華大學師生團隊展示的一款聲波滅火器可讓觀眾大開眼界。

　　聲音，確實能滅火

　　一個直徑14厘米的熒光綠腔體只需對準火盆(直徑40厘米)中的火源，輕按電源開關，該設備便會發出低頻聲波，在1-2秒內迅速熄滅火源，這就是東華大學師生團隊設計研發的聲波滅火器。這一利用聲音能量進行物理滅火的新型滅火設備前不久剛剛摘得第三屆“互聯網+”大學生創新創業全國總決賽銅獎。

　　該項目指導教師東華大學信息學院高級工程師官洪運介紹，這款聲波滅火器主要由3D打印技術的伸縮式聲腔、聲波發生器和功率放大器三部分組成，采用鋰電池供電，清潔無污染，不會在滅火時和滅火后造成任何環境污染和破壞，對人體也沒有影響，和以干粉、泡沫、二氧化碳等為介質的傳統滅火器相比其優勢明顯。

　　創新，從挑戰不可能開始

　　“聲音能滅火么？”在實驗中，首次捕捉到燃燒有聲音的官洪運老師向同學們拋出了這個問題。通過熱烈討論，大家很快分析出利用低頻聲波能量能夠破壞火焰穩定性的初步判斷。隨后，信息學院2014級研究生路昊當起了挑戰項目負責人，他也是聲波滅火器的發明人。

　　在學校團委和就業服務中心老師的幫助下，路昊很快從信息、機械、化工生物和理學院召集到多名研究生組成跨學科研究團隊。從摸透聲音滅火的理論機理到設計模型、實驗方案等，十多位成員齊心協力、各顯所長，從起初試驗滅蠟燭、酒精燈的火焰到滅汽油燃燒的火焰，聲波滅火器的各項性能在研究過程中不斷被完善、優化，最終達到用聲波進行物理滅火的預期效果。

　　當被問及聲波滅火器的工作原理時，路昊介紹說，聲波可通過自身機械能產生振動，改變火焰所在區域的空氣壓力和溫度，進而降低可燃物周圍的氧氣濃度、空氣壓力和反應物溫度，通過循環的機械運動持續抑制火焰燃燒，打破燃燒鏈式反應，最終實現滅火。

　　把研究瞄準在需求上

　　火災是威脅人類生命安全和社會發展的主要災害之一。現有的滅火器種類大多需要灌裝干粉、鹵代烷等不同類型的滅火介質，介質受有效期限制，需定期更換，滅火過程會對環境造成二次污染和傷害。

　　相比之下，聲波滅火器“與聲俱來”的優點著實可圈可點。環保方面尤為值得一提，其使用過程無需滅火介質，只要有空氣就能形成聲腔振動開始工作，滅火過程不會造成二次污染。此外，作為全電子結構設計的滅火器，操作簡易，使用壽命被大大延長，平均成本低。2公斤重的輕便身材，讓它的使用和存放都變得更為簡便安全，也為今后走入人們的日常生活做好了準備。

　　官洪運說，集合了如此多優點的聲波滅火器適用于汽油、煤油、瀝青、石蠟等B類火災，特別在博物館、實驗室、坦克、潛艇、危險化學品倉庫等高度封閉的空間場所，以及貴重精密物品滅火上能一展“身手”。它也是場館展示、幼兒滅火教學及消防宣傳工具的新選擇。由于重量輕，聲波滅火器便于消防機器人、消防無人機等攜帶，市場應用前景廣闊。(文/孫慶華)

　　【上海交通大學】

　　突破鋰電池瓶頸，續航超過兩小時

　　無人機在人們生活中的應用越來越廣泛，然而，目前市面上的無人機主要采用聚合物鋰離子電池作為能源，續航能力多為20-35分鐘，充電時間卻超過了一小時，質量比較重，遠遠達不到多領域專業應用與要求。

　　上海交大材料科學與工程學院丁文江院士團隊歷經五年科研攻關，研發設計制造出了無人機專用高能輕量化空冷氫氧燃料電池系統，實現無人機續航時間從20分鐘到120分鐘的飛躍。這種氫氧燃料電池也將推動無人機各個系統的創新，為工業無人機成為真正長時間待機的智能終端提供了多種可能。

　　“高能”電池充電幾分鐘續航兩小時

　　據了解，目前市面上的無人機主要采用聚合物鋰離子電池作為能源，續航能力一般在20-35分鐘左右，但充電時間卻超過了一小時，這成為限制無人機發展的“阿喀琉斯之踵”。如何突破無人機電池的續航能力瓶頸，成了上海交大材料科學與工程學院丁文江院士領銜的科研團隊力求解決的頭號問題。

　　據團隊科研人員介紹，氫燃料電池比鋰離子電池在安全性、環境友好、功率密度以及長續航能力方面都具有顯著優勢。同時，由于燃料電池的主要燃料為氫，其反應產物僅為水，從根本上消除了溫室氣體和污染物的排放。“我們設計制造的高能輕量化燃料電池系統，可以使無人機續航時間從20分鐘達到120分鐘以上，而且系統很穩定。”上海交大材料科學與工程學院丁文江院士團隊的科研人員介紹說。

　　五年“大瘦身”，電池輕松“飛”起來

　　續航問題解決了，團隊要攻克傳統燃料電池“又大又重”的新問題。據了解，燃料電池主要由具有電催化劑的膜電極和帶有氣體流動通道的雙極板組成，想要減輕電池重量，首先要為這兩個重要組成部分“減肥”。

　　“目前燃料電池雙極板的主要材料是石墨，有良好的抗腐蝕性和導電性，厚度約為5mm以提升石墨強度。若用金屬薄板來代替，厚度降下來了，但不耐腐蝕。團隊科研人員采用了輕型石墨金屬的復合雙極板，綜合了石墨和金屬的優點，以輕型石墨為雙極板抗腐蝕性單元，金屬為雙極板主要受力單元，既保證了電池的性能，又成功幫助電池“瘦身”。

　　科研人員還將電催化劑的膜電極中的電催化劑由實心顆粒結構轉變為核殼結構，提高了催化劑的有效接觸面積，使其催化活性提高至三倍，從而制備出了高效率的燃料電池膜電極，使電池又輕又“高能”。

　　跨學科合作推動無人機應用革命

　　燃料電池是一個系統工程，科研團隊建設整合了上海交大材料科學與工程學院、電子信息與電信工程學院和機械與動力工程學院等研發資源，還吸收產業鏈相關企業具有豐富產品研發經驗的人員，共同完成無人機用高能輕量化燃料電池系統的研發攻關。

　　“我們在這款高能輕量化燃料電池系統原型機基礎上，已經在閔行成立了燃料電池產業化載體，未來能針對不同無人機應用場景需求，開發各類無人機用燃料電池系列產品。”科研人員表示，高能輕量化燃料電池應用于無人機之后，會引發無人機應用場景的質變和量變。

　　燃料電池也將推動無人機其他系統的創新：無人機航時的延長，任務半徑變大，要求無人機的飛行控制、數據鏈傳輸就必須變得更遠更精確；燃料電池動力系統的壽命很長，從而也對無人機的機身、電機、電調等等的耐用性提出了更高的要求。燃料電池為無人機成為真正的長時間待機的智能終端提供了多種可能。

　　據調查，2018年是工業無人機的應用爆發點，市場潛力巨大，隨著燃料電池續航能力和質量穩定性的突破，還可廣泛應用于便攜電源、備用電源、專用車輛電源、分布式供電系統等多個領域，極大推動“氫能社會”的綠色革命進程！(文/思源)

　　【華東理工大學】

　　解決停車難題，無人值守智能停車系統顯身手

　　停車是眾多上海車主的頭等難題。對一些人來說，問題就是商機。2015年，為了解決廣大車主的停車需求，華東理工大學MBA學生付營之成立了“享泊科技”。僅一年，團隊就在互聯網停車領域成功推出面向多種停車場景的迭代停車軟件。

　　近三年，享泊公司已由創立之初主攻的互聯網停車業務，發展到了涉及無人值守智能停車業務、互聯網停車業務、人工智能車輛識別與電子支付業務、物聯網智能停車設備業務等多個板塊。付營之團隊研發的“人工智能無人值守智能停車管理系統”將在2017年工博會高校展區中亮相。

　　“停車軟件”不少，真正管用的卻不多

　　2015年被稱為“互聯網停車元年”，相關創業項目層出不窮。最初涉足停車市場，不少風投一聽付營之團隊要做的是一款智能停車軟件，直接表示“不看好”。因為，停車市場早已被眾多互聯網企業占位。

　　但付營之卻不這么認為。“如果車主能夠實時掌握各個停車場的動態，那么停車的效率就能大大增加。但他發現幾乎所有的第三方停車軟件都無法做到線上預定車位。”于是付營之團隊在做第3次的產品迭代時直接上門找到各個停車場，車主可以線上預定車位，并由保安來引導并享受停車服務。

　　實際推廣過程中，付營之卻發現，通過App引流帶來停車費收益增加并不能打動物業，管理才是最大的難題。為了解決停車場的痛點，付營之團隊曾尋找并嘗試了多種較輕資產的模式，也嘗試了與合作伙伴的多種合作模式，但效果都不太理想。最后，付營之只能在保證盡量輕資產的模式下，嘗試與校友合作研發創新的無線網絡智能停車管理系統。經過一遍遍的測試，8個月后，享泊的智能硬件發布并正式投入使用。

　　大膽試錯，探索永無止境

　　任何創業過程都不可能一帆風順，付營之也不例外。在向公共停車場推廣系統時，付營之團隊首次碰到了有棱角的“石頭”。和社區停車場不一樣，公共停車場具有運營性質，基本配備了車牌識別和計費系統，所以這套系統對他們的吸引力并不大。

　　付營之換了個思路。“先做好社區業務，再讓公共停車場反向找我們，這是一種可以期待的合作模式。”2016年，付營之團隊在智慧社區業務上嘗到創新方案的甜頭。享泊自主研發的方案優勢明顯并且成本低廉，因此付營之決定增加智能停車方案的銷售業務以彌補互聯網業務上的虧損，繼續進行互聯網停車業務的迭代。

　　然而，雖然業務趨好，技術優勢也較為明顯，但是付營之遭遇到了創業以來的第一次資金鏈緊張。經過2個月的集中融資，加上之前洽談的近百次融資活動，最終在多方努力下，享泊公司完成了天使輪融資。

　　立足“無人值守智能停車”占領市場

　　一般企業獲得融資之后往往會快速擴大規模，但是付營之卻準備進行一次人員調整，以降低公司運營成本。享泊公司在創業過程中，通過12次產品迭代，積累下大量的核心競爭力。

　　但是，這些核心競爭力如果都放在一家公司中，很有可能會出現讓團隊找不到北、失去核心的情況。因此，付營之決定分拆公司的業務，做到一家公司只保留一塊核心業務，那就是“無人值守智能停車”。

　　從享泊交付的第一個無人值守的酒店智能停車場，到第一個無人值守的園區智能停車場，再到第一個無人值守的社區智能停車場……享泊正在交付越來越多的無人值守智能停車場驗證著自己真正的市場定位。

　　互聯網停車業務是付營之進入停車行業創業的初衷。他說，無論經過多少磨難，只要市場還存在，只要停車難題還沒有被有效解決，那么他的團隊將會不遺余力地在互聯網停車業務上繼續探索。