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成果转化 | 西安交大徐光华教授:科研项目只有落地才算真正结题

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『 编者按 』

作为技术成果走向产业市场的“最后一公里”,科技成果转化至关重要。目前,我市正通过企业培育、成果转化、平台园区、科技金融和服务提升等一揽子举施,大力完善区域创新生态,激发企业创新活力,优化创新创业环境,着力打造以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,加快形成独具特色的科技创新“西安模式”。我们将专门开设“成果转化”专栏,陆续编发报道我市科技成果就地转化的成功案例、先进经验和广大科技工作者勇于创新、积极探索,“把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中”的感人事迹。

国际红点概念设计奖,素有“设计界奥斯卡”之称。去年,西安交通大学机械工程学院教授、国防重点实验室学术委员徐光华教授团队的作品——“婴幼儿弱视脑检测仪”获得这一殊荣。

接下来

科技君带大家认识这位

“奥斯卡光环”教授和他的科研工作

徐光华

研究领域(方向):主要从事脑机接口及康复机器人研究、生机电信号处理技术、网络化监测与智能诊断技术。

简历:西安交通大学腾飞教授,博士生导师,军工973项目专家,国防重点实验室学术委员,国家机器人标准化总体组委员,国家863主题项目首席专家,国家基金重大研究计划集成项目负责人。历任西安交通大学机械工程学院副院长,仪器科学与技术系主任,智能检测与仪器研究所所长。

学术及科研成果、专利、论文:在网络化监测与智能诊断领域,连续主持国家十五攻关、十一五863重点项目以及国家机床专项项目,所开发的设备状态点检管理系统,在上海宝钢、武钢、马钢、酒钢、扬子石化、齐鲁石化等多家单位得以应用,经济效益超过亿元。同时,与陕鼓合作开发故障预示与健康管理网络平台,持续推动制造服务的发展,创新了监测托管、诊断、维护服务的业务,引领了制造业的转型发展,也取得了显著的经济效益。在脑机接口与康复机器人领域,所研发的脑控中风康复设备实现创新突破,脑控轮椅、脑控康复机器人在中央电视台科教频道和新闻联播得到报道。目前,获得国家发明专利授权近三十项,在国内外期刊上发表高水平论文超百篇, SCI收录近90篇,ESI论文1篇,热点论文2篇,获国家科技进步三等奖1项,获省部级科技进步奖7项。

故事启程

“给机器看好病”

1982年,怀揣梦想的青年学子徐光华叩开了西安交大机械工程专业的大门,师从屈梁生院士,与机械故障诊断技术结下了不解之缘,先后获学士、硕士、博士学位。屈梁生是国内机械检测与故障诊断领域的奠基人。

徐光华用“给机器看病”五个字概括自己的研究领域。上世纪八九十年代,国内工业化水平不高,大型设备运行中常常出现问题,彼时一旦故障出现,机器就必须停机,依据技术人员的经验和直觉进行维修操作。这种方式盲目又缺少效率,会给企业带来巨大的经济损失。

“机械之故障恰似人体之疾病,虽主体不同,实则异曲同工。为病人看病,诊断先行,望闻问切后再对症下药。而为机器看病,确定故障自然也是第一要务。”在屈梁生院士创造性地从全息谱角度诠释转子振动行为和不平衡状态之后,徐光华结合网络技术并吸收先进的信息集成技术,进一步开发出大型设备故障预示与健康管理网络平台,将着眼点从“诊断”延伸至“预防”,创新了监测托管、早期诊断、维护管理的制造服务业务,在国内多家化工、冶金、电力等企业应用,有效地改善了之前故障诊断滞后性高、准确性差的问题,取得了显著的经济效益,引领了新时期制造业的转型发展。

徐光华说,学机械的初衷便是秉科技报国之信念、造大国之重器,能够用专业知识“给机器看好病”,自己既自豪又荣幸。

向脑机接口技术进发

2000年左右,机械故障诊断学科进入转型期,徐光华开始思考一些新的方向,于是,“智能检测与脑控交互”团队成立。

新领域选择的背后有着深入的思考,“高校科研团队科研方向的选择须考虑‘三线交叉’,既要是国家重点需求,还要有重要的学术研究价值和可观的经济价值。”脑机接口技术正契合这样的要求。

“概括来说,这实际是一种‘意念控制术’。”徐光华解释说,“好比在大脑与机器之间通过协议修建了一条‘公路’,路上往来川流的‘汽车’便是信号,通过反馈、调节等机制,让仪器对脑电波进行捕捉、识别,传导并指挥配套机械开始脑控运行,实现主动、被动的康复训练。”

与故障诊断技术相似,脑机接口技术的核心也是信号的采集、解码、再编码。但二者并不相同,不同于机器信号的直观、可测度,脑电信号强度小、随机性高,如何保证采集准确性并获取特征信息显得尤为重要。经历了不断地理论探索和无数的编程、调试、试验、验证、再推翻,徐光华团队在十余年科研历程中终于创新出了一套运动/色彩视觉诱发的脑机接口技术。徐光华实验室里摆置着的各种颇具神秘感的“脑控交互设备”,如可用意念指挥的轮椅、假手,靠眼睛控制的拼写设备,以及主动捕捉大脑意识即可指挥机械运行、帮助脑卒患者康复的训练设备等,都是在这套创新技术的基础上,团队自主研发的成果。

2015年,在国家自然科学基金委第二届脑机接口专业大赛上,徐光华的脑控拼写团队初露锋芒,获得第一名;随后在2017年的丝绸之路机器人创意大赛中指导参赛的 “脑控下肢外骨骼康复助行机器人”和“基于脑机接口的新型人机交互系统”两个项目获得亚军;2018年徐光华脑控团队继续发力,“脑控康复机器人”项目斩获联想高校AI精英挑战赛全国总冠军。此次获国际红点概念设计奖的作品也是以脑机接口技术作核心,进一步设计、开发而成的。

“科研成果要为社会服务”

将脑机接口技术应用于医疗领域,为患者带来福音,是徐光华团队目前聚焦的重点。在他看来,科研就是要为社会服务的,“一个科研项目,不仅要产生成果,还要转变为技术、落脚到实处、延伸为产业,只有这样才算真正结了题。”

他一直是这样做的。在故障诊断领域,徐光华所研发的网络化点检诊断系统为上万台冶金设备实现受控管理,所开发的故障预示与健康管理网络平台帮助动力装备企业拓展了制造服务领域,创造了可观的经济效益。脑机接口技术虽是前沿,但其产业化探索也一直在进行。

2018年,依托于西安交通大学医工交叉研究所科研成果转化孵化出的公司——臻泰智能正式成立,其创始团队正是徐光华门下弟子。在臻泰智能的成立过程中徐教授从始至终进行鼓励与支持,帮助他们坚定信念,迈出了创业的第一步。在今年,徐光华教授又指导该创业团队获得中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖。

“大学生创业是科研成果服务社会的重要途径。”在徐光华看来,高校人才培养、科学研究、服务社会三项职能是相辅相成的,创业公司一方面可将大学的科研成果最高效地投入市场,一方面产品使用反馈也能通过创业公司直接传递至科研机构,形成闭环,共同促进,谋求提高。

“服务社会”和“踏实创新”是贯穿徐光华科研生涯始终的两大主题,他说,“存报国志才能踏实科研,有创新魂才能拥抱未来”。

?来源:?市科技局创新体系建设处、成果转化与校地合作处、科技日报、西安交通大学、国家医疗保健器具工程技术研究中心、凤凰网陕西及网络综合?

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原文始发于微信公众号(创新西安):成果转化 | 西安交大徐光华教授:科研项目只有落地才算真正结题

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