上理头条

“宅校”科研怎么做?这群上理人在科技战疫中“紧追不舍”

2022-03-261664编辑:王博摄影:

当开启“宅”在校园的生活后,或许会有同学感慨在寝室太无聊,只能去图书馆遛遛、去操场数星星……然而对于上海理工大学的科研工作者来说,“宅”在寝室做数据、“宅”在办公室开组会、“宅”在实验室里调试设备,这就是准封闭管理下的校园生活常态。今天,我们跟随新闻中心的“镜头”走进部分科研团队,看看师生们如何让科研“宅”而不“逸”,在各自研究领域开拓更大的世界。


“疫情‘吃紧’,我们做科研的有责任‘跑’得更快。”

在光电学院微纳光学与生物芯片实验室,博士生杨波手里拿着15厘米长的透明“尺子”,正在做着PCR(聚合酶链式反应)的相关实验,“你可以尝试把它改成‘同心圆’结构,这样就可以实现6-10个样品同时检测的功能。”他的导师、光电学院常务副院长张大伟教授在一旁指导着。

别小看他们手里这个不起眼的“尺子”,它其实是一块“连续流式PCR芯片”,可以用于病毒及病菌的扩增。例如,在进行核酸采样的时候,棉签上沾湿唾液,但是唾液中所含新冠病毒的分子量并不如老百姓所想的“全是病毒”,而是需要进行前期的分子“扩增”才能更有效进行检测,PCR过程就是对病毒和病菌的RNA或DNA进行“爆炸式扩增”的重要步骤。“目前我们实现了单一病菌样品DNA的扩增时间是3分钟,同类研究可能需要半个小时的时间,已经是比较创新的成果了,但是我的近一步目标是实现多个样品同时快速检测,也就是更快更高效。此外,该款目前还只实现了病菌DNA的扩增,该技术如何实现病毒RNA扩增,也是正在推进的研究。”杨波介绍道。为了这个目标,他继续“泡”在实验室里。

指导完杨波,张大伟又回到了自己的办公室,与校外合作伙伴上海临港集团金土环保公司开展线上会议,研讨快递外包装的紫外线消杀技术,“疫情防控工作这么紧迫,此时急需科技力量助力,我们做科研的有责任在各自研究领域‘跑’得更快。”

据了解,在庄松林院士的带领下,张大伟所在的项目组与上海科源电子科技有限公司等单位联合建设的上海环境生物安全仪器及装备工程技术研究中心研发出全自动核酸提取仪,该仪器可以实现每30分钟采样96管、小于18秒采样1管的功能,每日最高处理采集管量高达15000以上,以科技硬实力为抗击疫情贡献上理智慧。此外,他还同时联合中科院上海药物所、古巴生物医药集团,承担国家科技部“政府间国际科技创新合作”重点专项——“CIGB-500防治COVID-19心脏和肺脏的急、慢性并发症研究”,为新冠疫情患者并发症的治疗提供帮助。


张大伟指导杨波进行实验


“如果我们能为上海疫情防控做出贡献,就是真正的学有所用。”

“全球60个国家应对新冠疫情的卫生系统韧性评价研究”“‘一带一路’沿线国家抗疫韧性评价研究”“信息传播对疾病传播趋势的影响”……或许很难想象,这些紧跟社会发展需求且涉及学科交叉的学术论文,均出自管理学院研究生之手。

“我是用实际抗疫韧性与评估抗疫韧性进行一致性检验,验证评估指标体系的合理性。”在管理学院5楼赵来军院长的办公室里,闵萌萌、金雅军、汪洋正分别跟导师阐述着修改论文的最新进展,在他的带领下,3位同学“宅”在学校的日子更忙碌了。“目前是论文的收尾‘精修’阶段,上午我们忙着各自的论文,到了下午,我们团队会跟着赵来军老师协助上海市疾病预防控制中心,对前一天的新增病例进行坐标定位,帮助实现文本地址信息的数字化转变,有助于对疫情现状及未来发展态势进行研判,这个工作量很大,基本每天都要忙到晚上12点钟之后了。”在闵萌萌看来,团队成员没有因为“连轴转”而疲惫,反而都干劲儿满满,“一方面是在学校也能‘线上’助力疫情防控,让我们很有成就感,另一方面参与到抗疫‘实战’中,我们的专业能力和学术水平都得到了很大提升。”

“疫情防控,是一个全球化的命题,我们老师和同学们不应仅仅是按时核酸的‘配合者’、关注疫情发展的‘旁观者’,而是要把专业知识与社会发展需求紧密结合起来。能用我们的专业知识和技能为上海疫情防控多做贡献,学以致用,是我们的责任义务和光荣。”赵来军谈道。


赵来军指导研究生修改论文


“为了项目的顺利落地,我们也得变成与时间赛跑、与体力抗争的‘机器人’。”

和煦阳光映出校园的盎然春意,微风习习的勤勉大道上,唐宋老师、米金鹏老师正带着同学们调试机器人户外行走系统,“注意对周围环境的识别,还有行走上需要调整的地方”,唐宋老师边演示操作边对学生叮嘱道。他们正在构建人形机器人定位导航基础系统,并对机器人的运动路径进行评估。

“嘿,我渴了,来点喝的。”“好的,马上为您服务。”——机器人端茶送水不再是科幻电影的专属场景,也能走进寻常百姓家,这是唐宋老师向我们展示的“康养服务机器人”阶段研究成果,他们团队的目标是制造“灵活、智能、安全”的机器人,逐步提高机器人对所发指令的理解能力,并运用到社会各个领域中,例如为同学们送货取餐、满足老年人健康养老需求等。

学校闭环管理期间,唐宋老师一直留在学校工作,与共同留守的米金鹏老师、周文斌实验师共同推进康养服务机器人交互算法研究与系统深度集成工作。晚上,办公室地面铺上一层瑜伽垫,他就在学校分发的睡袋和从家中带来的棉被里入睡。“手头上的项目正好到了单个模块的收尾阶段,刚刚实现从软件到硬件全面的‘拉通’。”其实,不止唐宋老师,为了更好地开展教学和科研工作,机器智能研究院的老师们都自发地带领学生线上线下相结合地开展科学研讨、学术会议等。

机器智能研究院执行院长李清都教授近来也把办公室当成了自己家,工作台旁边就是一张床垫制成的简易床铺。白天,他指导学生实验之余就在桌前写代码、协调研究院事务。处理完一天的工作,他总要到凌晨一两点才入睡,“智能人形机器人研发及产业化的研究正在做样机发布前最后的调试升级工作,它将在今年7月的世界人工智能大会登台亮相,为了项目的顺利落地,我们也得变成与时间赛跑、与体力抗争的‘机器人’。”李清都谈道。


唐宋带领学生调试机器人户外行走系统


“他像‘掌舵手’一样迅速转向,在‘碳中和’的海洋里踏稳节奏。”

从清晨到深夜,在这座城市地下,地铁飞驰不歇,运营里程已突破800公里,是市民出行必不可少的“好伙伴”。然而,由于长三角地区地质条件较差,地下轨道交通土建施工所带来的安全隐患、环境污染以及碳排放等问题,无疑给城市可持续发展带来巨大挑战。

对此,环建学院陈有亮教授以上海地铁14号线静安寺车站为依托,从替代材料、隧道结构等方面着手,力求让目前地铁的施工与加固设计等过程更安全且环境污染更低。“我们所研发的新型固化材料,在基坑工程中的应用能大幅降低地铁建造中的碳排放,同时增强了土体强度,有效保障周边环境安全。”陈有亮教授介绍道。

然而,这一项目刚“启航”就受到了疫情“倒春寒”的影响,他带领的研究团队面临着实验室关闭、因工地停工试样无法送到等局面。“缺乏数据支撑,我以为我们的步伐要乱了。”团队成员、研究生龙郅宇坦言道,“然而经过几轮商讨,陈有亮老师及时对研究进程作出调整,将原本下半年开展的数值模拟阶段前置,尽可能减少因工地取样延后造成的效率损失。他就像‘掌舵手’一样带着我们迅速转向,在‘碳中和’的海洋里踏稳节奏。”

当团队将工作转移到线上进行后,在研究生马浩简洁干净的寝室桌面上,常亮的电脑屏幕一定是主角。“每周和陈有亮老师连线确定阶段目标后,就在宿舍里对着屏幕做数值模拟、查阅相关论文。”马浩谈道,5个月前刚进入团队的他负责研究加固土体温度场受材料方面的影响,“尽管分散在各个寝室,但我们有着不用言语的默契,为着项目‘线上’共同努力着。”


陈有亮通过“视频组会”远程指导学生


仪器运转的低音、键盘敲击的脆响、线上讨论的笑声,师生们每一次在科研中的紧追不舍,其实都在期待一场苦尽甘来。


供稿:新闻中心

文:董真

图:王博