产研联合守护饮用水生物安全
2020-09-07 阅读次数:570 作者:管理员

产研联合守护饮用水生物安全
——访中科院生态环境研究中心副主任杨敏、北京华科仪科技股份有限公司董事长兼总经理边宝丽

说起饮用水的检测,人们首先想到的也许是物理、化学及细菌等指标,却容易忽略可能导致人体腹泻的水源性耐氯人畜共患原生动物寄生虫——贾第鞭毛虫和隐孢子虫,简称“两虫”。

据了解,近几十年发达国家供水安全事件大部分由“两虫”引起,全世界累计约3.5亿人感染。我国地表水中“两虫”的检出率达到45%,畜禽感染率局部高达89%,人群感染率为1-8%。人或动物经水源性或食源性感染“两虫”后,主要症状为腹痛、腹泻、腹胀、呕吐、发热和厌食等,严重的会导致脱水甚至死亡。

我国于1987年在南京市区首次发现了人体感染隐孢子虫病的案例,之后在江苏、重庆、安徽、内蒙、福建、山东和湖南都曾有相关病例的报道。尽管我国还未曾发生过大规模饮用水感染事件,“两虫”的健康风险也引起国家有关部门的高度关注。2005年,住建部将“两虫”纳入《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005),2006年,卫生部将“两虫”纳入《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。

近日,仪器信息网的工作人员借北京华科仪科技股份有限公司(以下简称:华科仪)“两虫”检测新产品发布会之机,在会议间隙采访了中国科学院生态环境研究中心副主任杨敏教授和北京华科仪科技股份有限公司董事长兼总经理边宝丽女士,就“两虫”检测技术和相关设备研发等话题进行了深入的交流。



中国科学院生态环境研究中心副主任杨敏教授

北京华科仪科技股份有限公司董事长兼总经理边宝丽

另辟蹊径,解决检测成本高昂问题

早年中国检测“两虫”的技术和标准采用的是美国国家环保总局(USEPA)制定的EPA1623方法,检测设备和耗材基本上都依赖于从美国进口。这种检测方法不仅成本非常高,而且耗时耗力,对操作人员自身的经验有较强的依赖。

“当时光这两项的检测成本就能占到饮用水水质106项总检测成本的20%,这严重制约了我国“两虫”检测的普及和相关研究“,杨教授感叹道。

在“水体污染控制与治理”科技重大专项和国家自然科学基金的支持下,杨敏课题组经过数年的研发,在参考了日本方法标准的基础上,最后选用了膜过滤/沉淀代替滤囊过滤、密度梯度离心代替免疫磁珠的前处理方法,降低了近80%的耗材成本,而且成功实现了前处理的自动化。此外,与企业联手开发出基于神经网络辅助识别的“两虫”图像处理系统,成功解决了传统镜检方法效率低、过于依赖人工经验的难题。

上述检测方法完成了全国供水行业方法验证,并成为住建部发布的行业标准《城镇供水水质标准检验方法》CJ/T141-2018中的一个标准方法;同时,在国家标准《生活饮用水检测方法标准》(GB5750)的修订中也顺利通过了方法验证。

方法纳入行标后,杨敏教授当时就非常希望能把这个科研成果进行产业化转化,以期解决我国“两虫”检测难、检测贵的问题。而那时,北京华科仪科技股份有限公司也正在为进一步拓展公司的产品线积极寻找新的机会,希望再创一个如同公司在电力行业所取得的成功业绩。双方一接触,立刻擦出思想的火花,合作,成了双方共同的心愿。

凭借着多年检测产品研发的技术与经验的积累,华科仪成功地“接住”了这个科研成果,最终推出了HK-8610多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统,大大降低了检测成本和人工依赖性。杨敏教授对此评价到,“最后整体设备出来我们很满意,也很高兴这次和企业合作有这么成功的结果。”

HK-8610多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统

正确选题才是第一步,产研合作才是成功的秘诀

由于这次新产品的问世是科研单位与仪器企业合作的“结晶”,而中国的科研成果转化率低一直受到诟病,所以采访中也不可避免地涉及到产研合作这一大家一直比较关心的话题。杨敏教授认为这种说法是存在认知偏差的,即使是在发达国家,科研成果的转化率也不见得高。科研人员做研究的目标各不相同,其实很多前瞻性的、原创性的科研成果在短期是很难转化或者说暂时没有转化价值的(譬如:求证哥德巴赫猜想),但这并不意味着这些科研是在做“无用功”。

此外,开发的技术是否能变成产品,并且进入市场最终成为商品,一定程度上取决于科研人员对科研项目本身的商业价值的判断力,这是需要在选题时就考虑到的事情。

社会上需求强的课题,其成果转化成功的机会就会增强。所以科研人员需要更好地了解社会上或者企业的需求,同时还需要结合自身的特长和优势,做出科研课题的选择。“像我们这次专注的‘两虫’检测领域,就长期存在成本高、对检测人员经验的依赖性强的问题,我们抓住了这个痛点并找出了解决方案,这就满足了市场上的需求。当然,科研成果的转化并不容易。即使有好的科研成果,还需要产研之间良好的互动,如果企业没有产品化、市场化能力,科研成果最终也是很难走向市场的。”杨教授如是说。

谈到和中科院的合作,边宝丽女士回忆到,“我们当时了解到国内水检测领域,这一项技术是属于‘卡脖子’的技术,只有美国的两家公司能做。而华科仪致力于科研仪器行业已25年,已经成长为集研发、生产、销售、售后于一体的高新技术企业,在水环境行业积累了丰富的经验。这次和中科院生态环境研究中心的合作方向,我们感觉非常对口,所以一拍即合开始了合作”。

“仪器制造企业得具备一定的技术转化实力,软件平台和硬件平台都要符合专家团队的要求,还得有产品生产出来后的市场推广、用户服务能力,这样才能推动技术到产品的成功转化”,边宝丽女士表示从企业的角度来看,技术如果不落地形成产品走向市场的话,就形成不了经济效益,就无法维持后续的进一步研发和升级,难以给社会解决实际问题。

近年来,国家对高校院所科技成果的转化高度重视。习近平总书记曾指出:“科学研究既要追求知识和真理,也要服务于经济社会发展和广大人民群众。广大科技工作者要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。”这次,中科院生态环境研究中心和华科仪的合作,就是在解决我国一直存在的科技成果向现实生产力转化不力、不顺、不畅的痼疾方面的一次成功尝试。

多种模式推向市场 未来更强犹可期

采访中,我们了解到,饮用水水质生物安全正逐渐被国家重视起来,特别是在新冠疫情爆发之后,疾控单位提高了对水质生物安全的要求,各地相关检测机构也在纷纷设法提高相应的检测能力。

由于本次发布的检测技术方法已顺利完成国家卫健委组织的《生活饮用水标准检验方法》GB5750中“两虫”方法更新所必须的验证工作,相信不久的将来,它也将会出现在相关国标当中。因此,其未来的市场潜力不容小觑,华科仪也格外重视这一难得的企业进一步发展的良机。

边宝丽女士透露,这一次华科仪在新品推广模式上将与以往有所不同:一是销售模式将以渠道为主,力争在最短的时间内把产品推向各地市场,这也是华科仪改变公司原有营销思路做的一次新的尝试;二是线上、线下齐发力,通过与各方网络媒体合作进行线上推广,同时也积极参加和仪器相关的线下展会,通过多种模式扩大宣传范围;三是发起新品试用活动,在疾控、自来水厂、环境监测站、第三方检测机构等领域的重点用户单位免费安放仪器,让用户直观地了解“两虫”检测系统的功能,加强和用户的交流。

杨敏教授则表示这款仪器还有值得继续研发的地方,尤其是在后端的人工智能识别部分还有很大的提升空间。目前的识别系统只是作为辅助识别工具,对检测人员还是有一定的要求。他希望后续能跟企业继续合作,借助双方优势资源的互补性,进一步升级自动识别软件,提高准确率,走向全自动化。人工智能是一个不断自我学习的过程,会随着使用过程中数据的不断累积,不断调整、不断纠错。因此可以预见,未来市场的检验会持续地给予专家团队反馈,助力仪器的改进和升级,让其功能更加强大。而且,以后不只是两虫,该技术还很有可能扩展到对其他病原微生物和藻类的检测,尤其是对原虫类的检测。


后记

应当说,同时采访两位风格迥异的人,对于小编而言还是颇具挑战性的。杨教授睿智而严谨,一派学者风度;边女士洒脱而干练,典型的“女强人”风格。而也许正是这种合作者之间的行事差异,恰好互补了各自的短板,奠定了此次合作成功的基础。

在我国,长期存在着研发成果与市场需求脱节的 “两张皮”现象。而关于如何解决这一难题的相关文章、谈话,互联网上也能搜到不少。不过,与其坐而论道,不如身体力行。就像这款“两虫检测新产品的研发者们那样,用亲身实践为打破上述“沉疴”不断求索。

更多资讯:华科仪"两虫检测新产品发布会”现场报道


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