萬(wàn)物傳感科技張晗：利用黑磷光電探測(cè)技術(shù)，打造生物安全預(yù)警網(wǎng)絡(luò)

在不久前結(jié)束的第133屆廣交會(huì)上，由深圳萬(wàn)物傳感科技有限公司研發(fā)的“神農(nóng)Ⅰ號(hào)”全自動(dòng)病毒監(jiān)測(cè)機(jī)器人成為場(chǎng)館環(huán)境安全監(jiān)測(cè)的好幫手，通過(guò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況，它精準(zhǔn)分析場(chǎng)館環(huán)境中是否存在高致病性傳染病毒的隱患。

這個(gè)機(jī)器人是深圳大學(xué)教授、深圳萬(wàn)物傳感科技首席科學(xué)家張晗帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造的生物安全監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的一位新成員?！拔覀兊哪康氖峭ㄟ^(guò)全自動(dòng)痕量核酸監(jiān)測(cè)站，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微生物流行趨勢(shì)，最終構(gòu)建起一張社會(huì)面的安全監(jiān)測(cè)保護(hù)網(wǎng)?！睆堦险f(shuō)。

黑磷創(chuàng)新應(yīng)用拓荒人

2012年，張晗成為深圳大學(xué)特聘教授、博士生導(dǎo)師。

當(dāng)時(shí)，作為二維光電材料成員的黑磷擁有可控調(diào)節(jié)的能隙，可將電子信號(hào)轉(zhuǎn)成光信號(hào)，具備石墨烯所不具備的特性，迅速吸引了張晗的目光。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先探索出了針對(duì)黑磷的液相制備新方法，在“薄層黑磷的大批量制備”上獲得突破。

2016年，深圳市黑磷光電技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室成立，張晗擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任，組建了一支充滿活力的科研隊(duì)伍。幾年下來(lái)，實(shí)驗(yàn)室在新型激光鎖模器件、二維材料的全光信號(hào)處理的器件和芯片、高性能光電子器件等領(lǐng)域，都取得了國(guó)際領(lǐng)先的成果。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，張晗已發(fā)表SCI論文300余篇，申請(qǐng)專利超過(guò)300項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利超過(guò)60項(xiàng)。這些專利覆蓋半導(dǎo)體材料的制備、加工，微電子器件、光電子器件的研制、芯片集成、人工智能算法等，形成了全產(chǎn)業(yè)鏈的一項(xiàng)原創(chuàng)性應(yīng)用技術(shù)。其本人也連續(xù)4年入選“全球高被引科學(xué)家”，曾榮獲第二十四屆“廣東青年五四獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>

打造生物安全預(yù)警網(wǎng)絡(luò)

在這些年的科研探索中，黑磷的應(yīng)用范圍被不斷拓寬，從微電子和光電子的應(yīng)用，再到生物醫(yī)藥應(yīng)用。但張晗并不滿足于做一個(gè)基礎(chǔ)研究的“拓荒人”。

依托在新材料領(lǐng)域的核心技術(shù)積淀，張晗將目光鎖定在構(gòu)建生物安全預(yù)警生態(tài)鏈。

憑借獨(dú)特的光電性質(zhì)，應(yīng)用了黑磷材料的芯片可以制成準(zhǔn)確度、靈敏度高且一致性強(qiáng)的水質(zhì)傳感器，并進(jìn)一步形成污水檢測(cè)系統(tǒng)。針對(duì)現(xiàn)行監(jiān)測(cè)方案技術(shù)限制多、人工成本高、頻次低、誤差大、難以標(biāo)準(zhǔn)化、不低碳等痛點(diǎn)，張晗帶領(lǐng)涵蓋材料、物理、化學(xué)、生物、生態(tài)環(huán)境，到機(jī)電、人工智能、病毒學(xué)、疾控等十幾個(gè)專業(yè)的團(tuán)隊(duì)成員，啟動(dòng)了全自動(dòng)病毒監(jiān)測(cè)機(jī)器人的研發(fā)。

2022年11月，代號(hào)為“神農(nóng)Ⅰ號(hào)”的全自動(dòng)病毒監(jiān)測(cè)機(jī)器人成功誕生?！皬牧㈨?xiàng)到出產(chǎn)品，歷時(shí)兩年，前后經(jīng)歷了十幾萬(wàn)次測(cè)試?！睆堦匣貞浾f(shuō)。

“神農(nóng)Ⅰ號(hào)”使用高精度定位控制、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能算法等多種高科技技術(shù)，能自動(dòng)采集樣本，搜集DNA，分析樣板濃度。該項(xiàng)污水檢測(cè)技術(shù)使用的是CRISPR(一種基因檢測(cè)方法)光學(xué)傳感技術(shù)，約2分鐘就能檢測(cè)出污水中的病毒。同時(shí)，可擴(kuò)展監(jiān)測(cè)猴痘、諾如病毒等其他高致病性傳染病毒。

像“小馬過(guò)河”不斷學(xué)習(xí)

“合抱之木，生于毫末；九層之臺(tái)，起于累土；千里之行，始于足下。”科技工作者該如何長(zhǎng)久保持科研熱情？張晗特別提到要善于從《道德經(jīng)》中汲取辯證、發(fā)展的哲學(xué)觀點(diǎn)。無(wú)論是埋頭基礎(chǔ)研究，還是從事技術(shù)創(chuàng)新的科技工作者，都要像“小馬過(guò)河”一樣不斷學(xué)習(xí)，堅(jiān)持百花齊放思想，善用各自所長(zhǎng)，堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，加快科技創(chuàng)新。

“我們現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)化路徑正是‘以終為始’，目標(biāo)就是解決產(chǎn)業(yè)里碰到的痛點(diǎn)，最終做出的成果能夠直接落地?！睆堦媳硎?，有志于成果產(chǎn)業(yè)化的青年科技工作者，應(yīng)該多跟企業(yè)家交流學(xué)習(xí)，認(rèn)真做調(diào)查，了解市場(chǎng)傳導(dǎo)來(lái)的評(píng)價(jià)、需求，而不是閉門造車，站在自身的角度想當(dāng)然地做研發(fā)，那絕對(duì)是不行的。