「網際網路+」大賽,南京高校斬獲多個金獎

南理工量子點薄膜團隊在做實驗。通訊員 楠黎萱攝

第六屆中國國際「網際網路+」大學生創新創業大賽總決賽近日落下帷幕，從人工智慧、晶片技術到無人駕駛、智慧環保，南京大學、東南大學、南京航空航天大學、南京理工大學、南京郵電大學均有項目斬獲金獎。本屆大賽以「我敢闖、我會創」為主題，自啟動以來，共有來自117個國家和地區、4186所學校的147萬個項目、631萬人報名參賽，其中世界100強的大學中有一半以上報名，大賽的質量與含金量再創歷史新高。

A湖裡有多少生物？取瓶水就能知道

只要一瓶礦泉水的量，就可以測出水中有多少生物。南京大學的「eDNA精準生物監測與生態健康診斷」項目讓生物多樣性檢測變得十分簡單，此次大賽上，該項目斬獲金獎。

聯合國生物多樣性報告調查顯示，全球有超過22%的已知物種瀕臨滅絕，生物多樣性下降嚴重影響人類生存和發展。為了遏制魚類多樣性下降，我國還在今年被迫實施了規模最大的長江十年禁漁。

「生物監測是物種多樣性保護的基礎，沒有監測，一切都無從談起。」項目負責人、南京大學環境學院楊江華博士解釋，eDNA是指生物遺留在環境介質中的DNA，只要生物在環境中生活過，那麼它們就一定會留下生存的痕跡eDNA。

該校生態毒理與健康風險團隊在國家重大科技研發專項的資助下，歷時7年研發了新一代eDNA精準生物監測技術，打破傳統以生物個體為主的監測模式，另闢蹊徑，從生物最本質的遺傳物質入手，通過環境基因檢測，快速、準確地識別環境中的各類生物組成，實現生物監測的數位化、智能化和自動化，準確性提高50%，工作量下降90%，效率提高300%。

「傳統的監測方法非常繁瑣，比如，要知道湖裡有多少魚類，就需要先下網將魚捕上岸，而要想了解湖裡面的底棲動物就更麻煩，需要先打撈底泥，再從泥裡面把生物一個個挑選出，最後請專家進行辨識，不僅耗時，準確率還低。『eDNA精準生物監測與生態健康診斷』只需要一杯水、一坨泥等生物生活的介質，即可藉助基因檢測分析環境中的生物組成。」楊江華說。

該技術作為國家「水專項」重大技術突破之一，並得到生態環境管理專家的高度認可，已經在江蘇、河南、廣東、陝西、雲南、河北、山東、浙江、廣西等多個省份開展應用，累計分析超過10萬個環境樣本。2020年該團隊還與南京市政府共同構建揚子江生態文明創新中心生態健康平臺，並協助全國多家監測中心籌建環境DNA生物多樣性精準監測實驗室，推動新技術在全國快速推廣應用，支撐我國的生態環境監測與管理決策，維護國家生物安全，助力生態大保護。

B「粒子超人」可直達腫瘤內部，打擊癌細胞

由智慧機器人將「粒子」送達腫瘤內部，對癌症細胞進行精準打擊，技術國際領先。來自東南大學醫學院的「粒子超人——全球首創多臟器腫瘤粒子介入機器人」項目在本次大賽中獲得金獎。

「該粒子是指碘—125放射性粒子，它的大小只有『4.8毫米×0.8毫米』。」項目指導老師、東南大學陸建老師介紹，粒子介入機器人通過多模態影像的導航，清晰地「看到」人體內部的組織和結構，人工智慧機器人則代替了醫生的手，將粒子植入到腫瘤內部。「這樣不僅可以解決粒子填裝和精準穿刺的難題，突破介入內放療的劑量學瓶頸，還可減少或避免患者和醫生受到放射輻射。」

該技術目前已經廣泛應用於肝癌、肺癌、淋巴結轉移等惡性腫瘤治療，具有療效好、創傷小等特點。

據介紹，粒子治療惡性腫瘤在美國應用較早，我國雖然起步較晚，但近年來異軍突起，每年接受粒子治療的腫瘤患者已達數萬例。東南大學附屬中大醫院介入與血管外科是國內粒子治療的領軍單位，早在2003年就自主研發了創新性的粒子支架系統，奠定了粒子介入機器人的研發基礎。在2018年國家重大科研儀器研製項目和2019年國家重點研發計劃變革性技術關鍵科學問題的支撐下，這項粒子機器人的研究正式啟航。

截至目前，研發團隊在粒子介入機器人領域突破了術前手術規劃、術中精度控制，以及醫生患者輻射防護3大難點。

值得一提的是，這款機器人系統由沉浸式駕駛艙、導航系統、穿刺執行機構及AI治療計劃系統共同構成，醫生有望在手術室外，甚至利用5G網絡在千裡之外坐在駕駛艙內身臨其境地操作機器人去完成手術。

「這一機器人技術代表了未來介入醫學的嶄新模式，有望創造巨大的社會效益和經濟效益，造福人民。」陸建說。

C無人機可空中變形，動態精準起降

可空中自主變形、動態精準起降，南京航空航天大學「韜訊航空—新型特種共軸無人機創領者」項目實現了無人機的多項重大技術突破，達到業界領先水平，在此次大賽中獲得金獎。

「南航直升機專業全國唯一，我們依託該專業通過對共軸控制機構、旋翼動力學及飛行控制方法的創新優化，實現了電動旋翼無人機續航、載重、抗風、體積及噪音等關鍵指標的全面提升。」南航博士生、項目研發人員之一、韜訊航空科技公司副總經理郭述臻介紹。

該團隊研發的無人機續航時間60分鐘以上，飛行半徑可達20公裡~25公裡範圍，載重30公斤以上，抗風能力6~7級，性能均優於市場同類產品。公司還開發了摺疊版、車載版等產品。「譬如說高速公路事故大面積堵車，交警車輛無法及時到達事故點，就可以通過我們的車載無人機第一時間掌控現場，疏導交通。」他舉例，同時，通過與火箭發射、空間對接等相關技術的巧妙融合，實現了無人機空中自主變形、動態精準起降等重大技術突破，並達到了業界領先水平。

郭述臻介紹，他們的無人機屬於工業級，應用於應急搜救、自然災害監測、農業、採礦、城市規劃、個人交通等，市場份額千億級甚至萬億級，是一片藍海市場。5年前，他和同是南航飛行器設計專業的博士葛訊等5人組成創業團隊，闖入這個新興市場。目前國內有500多家工業級無人機廠商，具有自主研發能力的僅20多家，韜訊是其中一家。2018年公司獲2000餘萬元風險投資，建成3600平米研發生產基地，擁有30餘項核心專利技術授權，已通過國家高新企業認定，產品現已進入批量化生產階段。

D用上這種新材料，顯示器畫質更高價格更便宜

顯示器在我們的生活中扮演著重要角色，目前顯示行業正從第二代液晶顯示邁向第三代高清柔性顯示。QLED，即量子點顯示屏，是一種主流的第三代顯示技術，不僅畫面更加真實、顯示更加清晰、色彩更加鮮豔，同時功耗更低。來自南京理工大學團隊的「中盛嘉材：新型商用級量子點薄膜領跑者」項目在此次大賽中獲得金獎。

「發光層量子點薄膜是顯示屏最核心的部件，直接決定了顯示效果。」項目負責人、南理工2018級直博生陳嘉偉介紹，目前市面上常用的以鎘基為原料的量子點薄膜製備工藝複雜，且面臨環境問題的挑戰，已被歐盟禁用。在這樣的背景下，他們推出了首批鈣鈦礦量子點薄膜。

在製備鈣鈦礦量子點薄膜過程中，他們面臨著工藝複雜、穩定性差等難題。「我們團隊首創了易操作、低成本的『室溫析晶合成技術』，打破了30年來經典方法中阻礙量子點量產的3個必需，突破了量子點難以在室溫開放環境下生產的難題，還首創了核殼結構包覆技術等獨家配方，使量子點的穩定性大幅提升，解決了鈣鈦礦量子點難以商業化等難題。」陳嘉偉介紹。

團隊還進一步優化生產流程，將傳統工序必需的10大流程縮短到6道工序。團隊從材料購買到薄膜製備，均使用國產設備，可以真正實現從材料到設備無阻力國產化生產，使薄膜成本降低50%以上。

經TCL供貨商南通維怡公司的測試，產品使用壽命相較行業標準提升一倍。據京東的權威出貨報告顯示，使用該團隊產品組裝的顯示屏畫質更清晰，色彩更鮮豔，不僅達到了市場顯示屏顯示效果的最優級別，同時價格降低了20%以上。

「目前量子點市場規模正處於快速上升的狀態，市場容量巨大，僅顯示領域市場需求就已達百億級別，可以說市場前景非常廣闊。」陳嘉偉介紹，團隊已經註冊成立南京中盛嘉材科技有限公司，落戶江北新區中山科技園進行自主生產。公司位於產業鏈的中上遊，目前的目標客戶為京東方、TCL等大型面板顯示企業，每年可為依託單位國家首批工信部重點實驗室提供數十人次實習崗位並提供就業指導，將帶動數百人就業。

融媒體記者 談潔 通訊員 唐瑭 王偉 崔玉萌

實習生 餘心言 周婷 李政