（批準(zhǔn)時(shí)間：2018年 批準(zhǔn)部門：大連市發(fā)改委 主任：王俊生）
大連市船舶壓載水檢測技術(shù)工程研究中心（以下簡稱工程中心）是由大連市發(fā)改委于2018年12月14日正式批準(zhǔn)立項(xiàng)的大連市工程研究中心。
工程中心定位為應(yīng)用基礎(chǔ)研究類大連市工程研究中心，圍繞國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略，瞄準(zhǔn)行業(yè)重大需求，中心擬開展船舶海洋污染傳感及檢測先進(jìn)技術(shù)研究，利用光學(xué)、微/納機(jī)械、電子信息和環(huán)境生物領(lǐng)域的學(xué)科交叉優(yōu)勢，解決本領(lǐng)域國際前沿科學(xué)問題，提升我國海洋裝備自主創(chuàng)新研發(fā)能力，部分技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，甚至國際領(lǐng)先水平。
工程中心屬于大連海事大學(xué)“雙一流”學(xué)科重點(diǎn)建設(shè)6個(gè)方向中的“船舶污染防控節(jié)能技術(shù)”及“船舶運(yùn)輸安全保障”兩個(gè)方向。主要涵蓋船舶海洋污染介電泳分選及檢測研究、船舶海洋污染物納流控檢測研究、微納光纖傳感與應(yīng)用研究、船舶海洋污染計(jì)算光學(xué)及成像技術(shù)研究、船舶海洋污染遙感檢測及海洋病媒生物識別以及船舶海洋污染電化學(xué)檢測及處理研究。
方向一：船舶海洋污染介電泳分選及檢測研究
研究內(nèi)容：從介電泳分選與污染檢測兩個(gè)方向，探究基于介電泳微流控技術(shù)的微納尺度微顆粒分選技術(shù)在海洋污染物分類、識別等的應(yīng)用機(jī)理與優(yōu)化策略，重點(diǎn)研究介電泳多物理場耦合作用下對復(fù)雜污染物的分選效率與影響機(jī)制；研發(fā)適用于海洋環(huán)境中微塑料、微藻細(xì)胞等的分選與檢測系統(tǒng)，建立高靈敏度、高通量的污染物檢測平臺(tái)；并探討微流控分選技術(shù)與多檢測手段聯(lián)用的結(jié)合方法，以及適應(yīng)海洋特殊環(huán)境條件的分選與檢測技術(shù)。
方向二：船舶海洋污染物納流控檢測研究
研究內(nèi)容：通過設(shè)計(jì)多種材料、構(gòu)型的微納光子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對光場振幅、偏振、相位等參量的調(diào)控，進(jìn)而研究高靈敏度的光學(xué)傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對海洋毒素、微生物等目標(biāo)物的傳感檢測。利用表面等離激元的亞波長光場局域能力，設(shè)計(jì)多類型的光學(xué)諧振腔、光傳輸波導(dǎo)等微納光子結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)納米尺度下的激光輸出和光傳輸，為全光通信技術(shù)提供新型、高性能的光學(xué)器件。
方向三：微納光纖傳感與應(yīng)用研究
研究內(nèi)容：在光纖表面沉積電介質(zhì)納米薄膜，激發(fā)損失模式共振效應(yīng)，產(chǎn)生諧振譜，通過監(jiān)測諧振波長的移動(dòng)感知環(huán)境參數(shù)變化。建立了廣義法布里-珀羅諧振模型，推導(dǎo)了諧振波長、靈敏度、諧振譜帶寬和諧振譜深度的解析模型，制備了高性能折射率傳感器件。
利用特種光纖集成敏感納米材料，設(shè)計(jì)光纖干涉儀、表面等離激元共振傳感器等光學(xué)架構(gòu)，采用寬工作波段多模式解調(diào)方案，面向海洋環(huán)境等應(yīng)用中物理、化學(xué)、生物參量檢測研發(fā)新型高性能的光纖傳感器件。
方向四：船舶海洋污染計(jì)算光學(xué)及成像技術(shù)研究
研究內(nèi)容：從光學(xué)成像與圖像處理兩個(gè)方向，探究新型光電探測、激光探測等光學(xué)成像傳感技術(shù)在海洋光學(xué)特性研究、海浪譜研究、信息傳輸特性研究、海洋參數(shù)測量等海洋重點(diǎn)研究領(lǐng)域的探測機(jī)理與應(yīng)用方法，研發(fā)應(yīng)用于海洋探測的光學(xué)傳感測量技術(shù)和測量儀器，并探究與光學(xué)成像傳感手段相適應(yīng)的圖像處理理論與方法。
方向五：船舶海洋污染遙感檢測及海洋病媒生物識別
研究內(nèi)容：該技術(shù)以深度學(xué)習(xí)算法為基礎(chǔ)，提出了一種面向大幅寬遙感圖像的艦船檢測方法，主要技術(shù)手段包括包括：基于顯著性視覺的候選區(qū)域定位技術(shù)；基于深度語義分割的艦船分類技術(shù)。以人工智能技術(shù)為手段，快速的識別病媒生物，可以加快海關(guān)篩查進(jìn)程，有助于阻止外來入侵的蠅類。對保證農(nóng)作物產(chǎn)量和預(yù)防疾病傳播有著重大的意義。
方向六：船舶海洋污染電化學(xué)檢測及處理研究
研究內(nèi)容：基于電化學(xué)技術(shù)與微液滴技術(shù)的交叉融合，合成高靈敏度檢測電極材料，利用污染物與電極的特異反應(yīng)，將化學(xué)信號轉(zhuǎn)換為可直接測定的電信號，實(shí)現(xiàn)對海洋污染物的特異性檢測。基于電化學(xué)與生物電化學(xué)與電催化技術(shù)，原位提取海洋生物質(zhì)能，并將轉(zhuǎn)化的電能直接應(yīng)用于污染物的監(jiān)測與快速降解處理。
工程中心主任王俊生，二級教授，博士生導(dǎo)師，遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，大連市重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，主要從事光電傳感與微流控芯片技術(shù)及其在船舶海洋環(huán)境中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，長期致力于船舶港口海洋環(huán)境感知理論、技術(shù)及設(shè)備研發(fā)，入選交通運(yùn)輸行業(yè)中青年科技領(lǐng)軍人才、遼寧省“興遼英才計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、“首批遼寧省“興遼英才計(jì)劃-青年拔尖人才”、遼寧省“百千萬人才工程”百層次，大連市杰出青年科技人才支持計(jì)劃。研發(fā)了基于光電微納傳感的生物污染物快速檢測成套裝備，應(yīng)用于海事、海關(guān)檢疫檢驗(yàn)、海產(chǎn)養(yǎng)殖、污染物檢測、生物醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域，獲得遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國航海學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國海洋工程科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、中國創(chuàng)造學(xué)會(huì)創(chuàng)造成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國造船學(xué)會(huì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)(團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人)、中國航海科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、中國專利獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)17項(xiàng)。擔(dān)任國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目指南編制專家/會(huì)評專家、交通運(yùn)輸部科技專家?guī)鞂＜遥皵?shù)十個(gè)國際學(xué)術(shù)期刊審稿人及編委。承擔(dān)了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和省部級重點(diǎn)項(xiàng)目33項(xiàng)。發(fā)表論文130余篇，Q1區(qū)論文71篇，中科院TOP期刊34篇、ESI高被引論文3篇、熱點(diǎn)論文1篇，主編專著1部，研究成果得到了包括數(shù)十位國內(nèi)外院士和國際學(xué)會(huì)Fellow的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。以第一發(fā)明人獲授權(quán)國家發(fā)明專利34項(xiàng)、國際專利1項(xiàng)，專利成果轉(zhuǎn)化4項(xiàng)，參與制定國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提案、國際海事組織IMO提案、國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等提案標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。
工程中心自批建以來，榮獲遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)（微流控生物污染物快速檢測成套技術(shù)裝備及應(yīng)用，2020年）、中國航海學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)（船舶壓載水采樣及檢測成套技術(shù)裝備，2020年）、中國海洋工程科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)（基于微流控芯片的微顆粒檢測技術(shù)與應(yīng)用，2019年）、中國創(chuàng)造學(xué)會(huì)創(chuàng)造成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（海洋微流控傳感器技術(shù)裝備及應(yīng)用，2024年）、中國造船學(xué)會(huì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)(團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人)（大連海事大學(xué)海洋傳感與智能檢測技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，2023年）、中國航海科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、中國專利獎(jiǎng)（基于氣液界面單細(xì)胞捕獲及葉綠素?zé)晒獗碚鞯膯挝⒃寮?xì)胞活性動(dòng)態(tài)監(jiān)測新方法與裝置，2022年）、中國儀器儀表學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（海運(yùn)生物入侵災(zāi)害防控關(guān)鍵技術(shù)裝備，2022年）等獎(jiǎng)項(xiàng)18項(xiàng)。
主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題2項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金8項(xiàng)，省部級項(xiàng)目13項(xiàng)及其他項(xiàng)目18項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)2000余萬元.
一項(xiàng)科技成果轉(zhuǎn)化，專利“一種基于微液滴控制芯片的離子選擇膜制備裝置及方法”轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化金額101.75萬。
研發(fā)了海洋典型微生物現(xiàn)場快速檢測成套技術(shù)裝備
壓載水快速采樣濃縮設(shè)備。為國際首款全生物信息自動(dòng)定量的壓載水快速采樣濃縮設(shè)備，在不破壞生物體條件下，目標(biāo)樣品回收率超過85%，滿足檢驗(yàn)檢疫需求。首次突破了浮游生物多級過濾濃縮、束狀管形濾膜雙濾芯交替切向過濾、無切力隔膜泵雙循環(huán)蠕動(dòng)反饋控制等技術(shù)。
（2）微流控藻類活性現(xiàn)場快速檢測設(shè)備。為國內(nèi)唯一具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的壓載水快檢設(shè)備，檢測精度達(dá)到1個(gè)/10 mL，優(yōu)于IMO標(biāo)準(zhǔn)的100倍，檢測時(shí)間縮短至5-8 min，遠(yuǎn)低于IMO公約30 min的要求。首次提出了單微藻細(xì)胞活性表征新方法，突破了光激發(fā)單微藻活性定量檢測、微流控芯片大規(guī)模固化技術(shù)等技術(shù)。
（3）微流控細(xì)胞快速檢測設(shè)備。為國際首套全樣本檢測的快速分析設(shè)備，識別精度達(dá)到0.5 μm，是國際同類設(shè)備的最高精度。首次研發(fā)了流式細(xì)胞檢測微流控芯片，突破了光流控細(xì)胞顯微成像、生物樣本自動(dòng)上樣平鋪、高通量細(xì)胞計(jì)數(shù)等技術(shù)。
（4）微流控細(xì)菌快速檢測設(shè)備。為國際首款高靈敏度阻抗脈沖細(xì)菌快檢設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌數(shù)量和粒徑的現(xiàn)場快速檢測。僅需10 μL樣品，30 s即可檢測出結(jié)果。首次提出了高靈敏度微流控芯片阻抗脈沖傳感方法，突破了微通道與細(xì)菌表面觸碰感應(yīng)、微通道聚焦、微流控芯片上微弱脈沖信號提取、微流控芯片生化檢測等技術(shù)。
（5）船舶壓載水微生物滅活與原位檢測一體化設(shè)備。設(shè)備在實(shí)現(xiàn)船舶壓載水中有毒微藻及外來入侵微生物等的原位流動(dòng)式滅活處理，并在處理過后對處理效果進(jìn)行原位檢測。避免了壓載水取樣送檢產(chǎn)生的成本和誤差。設(shè)備應(yīng)用膜電耦合技術(shù)進(jìn)行微藻滅活，滅活率達(dá)到99.9%以上，并實(shí)現(xiàn)了滅活藻細(xì)胞及其代謝產(chǎn)物的原位同步檢監(jiān)測。
圖1 實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)設(shè)備
工程中心現(xiàn)有固定人員37人，教授10人，副教授13人，博士比例達(dá)到97%
方向一負(fù)責(zé)人，趙凱，大連市引進(jìn)中國籍外高層次人才、大連市高層次人才
方向二負(fù)責(zé)人，林遠(yuǎn)海，大連市引進(jìn)中國籍外高層次人才、大連市高層次人才
方向三負(fù)責(zé)人，張旭暉、趙萬明，大連市高層次人才
方向四負(fù)責(zé)人，宋明珠，大連市高層次人才、大連市緊缺人才，
方向五負(fù)責(zé)人，王月竹，中國科協(xié)青年托舉人才、大連市引進(jìn)高層次人才、大連市緊缺人才、大連海事大學(xué)星海工程人才計(jì)劃
方向六負(fù)責(zé)人，陳彥彤，大連海事大學(xué)星海工程人才計(jì)劃、大連市高層次人才
王俊生，辦公郵箱[email protected]
王月竹，辦公郵箱[email protected]
（以上數(shù)據(jù)更新時(shí)間為2024年12月）
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