智能測溫車 新型呼吸裝置 深紫外LED消殺設備……
硬核戰“疫” 首都高校亮出黑科技
人類同疾病較量,最有力的武器就是科學技術﹔人類戰勝大災大疫,離不開科學發展和技術創新。
在此次抗擊新冠肺炎疫情的過程中,北京市各高校師生科研團隊紛紛加入科學抗“疫”的隊伍,為打贏疫情攻堅戰提供了有力的科技支持。
出場學校:北京理工大學
會測溫報警的“快遞員”——5G雲控監測無人配送車入校園
“大家好,我是疫情防控小能手,能測溫,會報警,還能獨立配送物資,我一定為大家守護好北理工的校園!”日前,北京理工大學的一位名叫“小酷”的“智能”防疫工作者在中關村校區“閃亮”登場。這是由北京理工大學與酷黑科技(北京)有限公司研制的5G雲控防疫監測無人配送車。
據介紹,為了滿足此次疫情防控的切實功能需求,“小酷”搭載了高精度紅外測溫成像系統,可遠距離、非接觸、大范圍監測流動人群,並可分別識別每個人的體溫,同時通過5G網絡實時顯示在車載屏幕和遠程監控設備上。
當監測到體溫異常人員時可實時報警,截取監控畫面並存儲。同時,通過4G/5G鏈路及時將現場相關人員的面部、衣著等特征信息回傳至園區內安保中心,及時通知工作人員前往處理。這樣一來,“小酷”的出現可以大幅提高人員體溫的監測效率,避免由於人流過大造成人員聚集,減少防疫工作人員與外來人員的接觸,提高了整體防疫工作的安全性。
不僅如此,“小酷”搭載了全電驅動線控底盤、5G通訊、北斗衛星定位系統,可通過遙控操作或自主循跡的方式實現非接觸遠程物資運輸與配送功能,防護品、工作人員餐食、防疫宣傳品等均可妥善收納,有效承載能力可達300kg,續航60km,滿電情況下防疫監測功能可連續工作10個小時,並支持快速換電。
特殊時期,戰“疫”不容辭。北京理工大學聚焦國家疫情防控急需,為打贏疫情防控人民戰爭、總體戰、阻擊戰,提供源源不斷的科技支持。
出場學校:北京化工大學
跨越南北的雲端接力——新型呼吸隔離裝置進方艙
每當透過窗子看到挂著“武漢加油”橫幅的大貨車駛向這座他深愛的城市時,家住湖北武漢的丁棟心裡總是充滿了感慨。和丁棟有同樣感受的還有住在漢川的陳燕武——他是北京化工大學英藍交叉班的班長,在了解到社區防護物資緊缺后,他焦急地思考著能做些什麼。終於,機會來了!在得知學校英藍實驗室要研制一套用於疫情防控的呼吸隔離裝置時,他倆沒有絲毫猶豫一拍即合,主動向實驗室申請遠程參與研發工作。
實驗室的老師們出於安全考慮,希望他們可以安心在家隔離暫不要參與工作,但丁棟和陳燕武“毫不妥協”,陳燕武堅定地說:“全國人民都在支援湖北,我們在家怎麼坐得住呢?老師經常教育我們要在祖國最需要的地方奉獻青春,能為疫情防控做點貢獻,這也是新時代北化青年的使命。”丁棟也“倔強”地認為,他們身在湖北能更好地了解當地對防護物資的實際需求,在呼吸隔離面罩研制成功之后,他們也能最快地聯系到有需求的單位,保証物盡其用。
這兩個“武漢伢”用誠意打動了老師,並毅然走上了北化青年科技戰“疫”的青春戰場。陳燕武和丁棟通過“雲端”與千裡之外的實驗室連接,與老師們一同參與研究,一起制定、修改生產方案,參與設計並成功研制出了這套為疫情防控專門“定制”的呼吸裝置。大家為它取了一個霸氣的名字——“新風正氣,英藍王冠”。
這套裝置的優勢在於,既可以避免近距離相處而導致的交叉感染,實現“隔離病毒不隔離親情”的人性化救治,還能大大減少人員感染的危險,最適合於輕度感染病人佩戴,為抗疫一線的醫護人員和人民群眾提供重要的保障。從2月中旬開始設計到月底研制出第一套樣品,再到3月底計劃生產100套,北化青年參與的科技戰“疫”速度令人振奮。
出場學校:清華大學
17年科研經驗的堅持不懈——抗病毒關鍵藥靶三維結構被破譯
新冠肺炎疫情自2019年年底暴發以來,迅速在世界范圍內擴散流行,目前為止尚無特效藥和疫苗批准上市,而一個備受矚目的廣譜抗RNA病毒的藥物——瑞德西韋仍處於臨床研究階段。針對新型冠狀病毒的藥物靶點研究以及新藥的研發迫在眉睫。近日,“清華大學-上海科技大學抗新冠病毒聯合攻關團隊”率先在國際上成功解析新型冠狀病毒“RdRp-nsp7-nsp8復合物”近原子分辨率的三維空間結構,揭示了該病毒遺傳物質轉錄復制機器核心“引擎”的結構特征,為開發針對新冠肺炎的藥物奠定了重要基礎。
據了解,清華大學醫學院饒子和院士研究團隊自SARS暴發起,17年間致力於冠狀病毒關鍵藥靶的研究以及抗病毒新藥的研發。當時曾在世界上解析了首個SARS病毒蛋白質(主要蛋白酶)的三維空間結構,為抗SARS藥物的研發提供了關鍵結構依據﹔隨后研究團隊又設計和開發出首個抑制所有冠狀病毒的廣譜抑制劑。同時,研究團隊還在冠狀病毒的入侵機制、病毒復制組裝機制方面開展了系統的研究。
此次新冠肺炎疫情暴發期間,研究團隊發現,新型冠狀病毒的RNA聚合酶具有其他病毒RNA聚合酶的保守特征,並含有套式病毒的NiRAN特征結構域﹔同時,病毒RNA聚合酶與病毒的輔助非結構因子nsp7/nsp8組成了復制機器。令人興奮的是,研究人員還在新型冠狀病毒的RNA聚合酶的N端首次發現了“β發卡”結構域,而這一結構域的發現為闡明冠狀病毒RNA聚合酶的生物學功能又提供了新的依據。
研究團隊通過對該原子分辨率結構的深入分析,發現了新型冠狀病毒RNA聚合酶行使功能的關鍵氨基酸殘基,並通過與“丙型肝炎病毒聚合酶ns5b-索非布韋(Sofosbuvir)效應分子”復合物結構進行比對,提出了瑞德西韋的效應分子抑制新型冠狀病毒RNA聚合酶的可能作用模式。
本研究首次勾勒出新型冠狀病毒“RdRp-nsp7-nsp8”復制機器的內部構造,並為瑞德西韋的效應分子如何精確靶向復制機器的核心元件——病毒RNA聚合酶藥物的機制提出了合理解釋,這為深入研究新型冠狀病毒復制的分子機理奠定了重要的理論基礎,並為開發抗新冠肺炎的特效藥開辟了新途徑。
出場學校:北京工業大學
新冠肺炎病毒的“殺手”——
深紫外LED消殺設備投入測試
北京工業大學激光院王智勇教授申報的“冠狀病毒深紫外LED消毒設備研制”項目是學校首批啟動的疫情防控科研攻關項目。項目獲批后,王智勇教授團隊在三月中旬完成了消殺設備的研制,並進行了一周的試用,根據《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第七版)》,該消殺設備深紫外光額定的出光功率可達80mW,能夠對新冠肺炎病毒進行有效滅活。
面對疫情的蔓延,面對首都北京日益加劇的抗“疫”壓力,北京工業大學技術團隊克服一切困難,多管齊下。首先,借助團隊在大功率半導體激光器設計制造與封裝集成技術上積累的豐富經驗,針對深紫外LED的器件特點,展開專用的封裝結構快速攻關設計﹔其次,積極聯系已復工的工廠,詢問發貨時間、快遞周期等關鍵要素,保障原料供應的及時性﹔最后,通過北京工業大學抗擊新冠肺炎應用技術線上發布會對本產品進行大力推廣,完成與相關企業對接。最終團隊及時地完成了新冠肺炎病毒專用深紫外LED消殺設備的研制。以前所未有的高效率在三月中旬研制出了五套可以現場使用的消毒設備,目前已在食堂測試使用。
研發團隊稱,新冠肺炎病毒專用深紫外LED消殺設備可以看成強化版的“紫外線燈”,採用高效深紫外LED作消毒殺菌光源,消毒能力達到99.99%。
照射數十秒即可殺死包括新冠肺炎病毒在內的大腸杆菌、流感病毒、乙肝病毒等。
面對疫情感染人數在全球范圍內的持續增長,紫外消毒殺菌的重要性進一步得到人們的重視。另外,團隊還研制出了方便使用的便攜式殺毒設備,可用於移動殺毒。現在已經有許多企業發出邀請,希望能夠合作開發或者應用。
據了解,此項目研究團隊的平均年齡35歲。在立項前,團隊就開始了早期調研,王智勇老師更是提前結束休假,一直堅守在工作崗位上。同時,許多老師自願放棄假期,提前返京,解除隔離后立即復工。二月初,大家紛紛投入到了這場科研攻關當中,最終高效完成了設備的研制。疫情當下,這群年輕的科研工作者踐行著一名科研人員的初心,肩負著青年人的責任和擔當。(記者 張瑩 綜合整理)
來源:現代教育報
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