（批準(zhǔn)時(shí)間：2021年 批準(zhǔn)部門(mén)：遼寧省科技廳 主任：王俊生）
遼寧省海洋傳感與智能檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）是由遼寧省科技廳于2021年11月3日正式批準(zhǔn)立項(xiàng)的省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)驗(yàn)室定位為應(yīng)用基礎(chǔ)研究類(lèi)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室圍繞國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和海運(yùn)行業(yè)重大需求，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(shì)，力求通過(guò)高靈敏度、高精度、快速的現(xiàn)場(chǎng)及在線(xiàn)檢測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶海洋微污染物的全范圍監(jiān)測(cè)預(yù)警。解決本領(lǐng)域國(guó)際前沿科學(xué)問(wèn)題，提升我國(guó)海洋傳感自主創(chuàng)新研發(fā)能力，培養(yǎng)具有研究和創(chuàng)新能力的高層次人才。
實(shí)驗(yàn)室屬于大連海事大學(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(cè)研究、船舶海洋污染物納流控檢測(cè)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(cè)及海洋病媒生物識(shí)別以及船舶海洋污染電化學(xué)檢測(cè)及處理研究。
方向一：船舶海洋污染介電泳分選及檢測(cè)研究
研究?jī)?nèi)容：從介電泳分選與污染檢測(cè)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(lèi)、識(shí)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(chǎng)耦合作用下對(duì)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(cè)系統(tǒng)，建立高靈敏度、高通量的污染物檢測(cè)平臺(tái)；并探討微流控分選技術(shù)與多檢測(cè)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(cè)技術(shù)。
方向二：船舶海洋污染物納流控檢測(cè)研究
研究?jī)?nèi)容：通過(guò)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(duì)光場(chǎng)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(duì)海洋毒素、微生物等目標(biāo)物的傳感檢測(cè)。利用表面等離激元的亞波長(zhǎng)光場(chǎng)局域能力，設(shè)計(jì)多類(lèi)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?jī)?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(guò)監(jiān)測(cè)諧振波長(zhǎng)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(zhǎng)、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(cè)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?jī)?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(cè)、激光探測(cè)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(cè)量等海洋重點(diǎn)研究領(lǐng)域的探測(cè)機(jī)理與應(yīng)用方法，研發(fā)應(yīng)用于海洋探測(cè)的光學(xué)傳感測(cè)量技術(shù)和測(cè)量?jī)x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(cè)及海洋病媒生物識(shí)別
研究?jī)?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(cè)方法，主要技術(shù)手段包括包括：基于顯著性視覺(jué)的候選區(qū)域定位技術(shù)；基于深度語(yǔ)義分割的艦船分類(lèi)技術(shù)。以人工智能技術(shù)為手段，快速的識(shí)別病媒生物，可以加快海關(guān)篩查進(jìn)程，有助于阻止外來(lái)入侵的蠅類(lèi)。對(duì)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(cè)及處理研究
研究?jī)?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(cè)電極材料，利用污染物與電極的特異反應(yīng)，將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為可直接測(cè)定的電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋污染物的特異性檢測(cè)。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(cè)與快速降解處理。
實(shí)驗(yàn)室主任王俊生，二級(jí)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(zhǎng)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(wàn)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(cè)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(cè)、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(guó)航海學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、中國(guó)海洋工程科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、中國(guó)創(chuàng)造學(xué)會(huì)創(chuàng)造成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)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(guó)航?？萍纪怀鲐暙I(xiàn)獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)17項(xiàng)。擔(dān)任國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目指南編制專(zhuān)家/會(huì)評(píng)專(zhuān)家、交通運(yùn)輸部科技專(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家，及數(shù)十個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊審稿人及編委。承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和省部級(jí)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(zhuān)著1部，研究成果得到了包括數(shù)十位國(guó)內(nèi)外院士和國(guó)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(guó)家發(fā)明專(zhuān)利34項(xiàng)、國(guó)際專(zhuān)利1項(xiàng)，專(zhuān)利成果轉(zhuǎn)化4項(xiàng)，參與制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提案、國(guó)際海事組織IMO提案、國(guó)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)。
實(shí)驗(yàn)室自批建以來(lái)，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(cè)成套技術(shù)裝備及應(yīng)用，2020年）、中國(guó)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(cè)成套技術(shù)裝備，2020年）、中國(guó)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(cè)技術(shù)與應(yīng)用，2019年）、中國(guó)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(guó)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(cè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，2023年）、中國(guó)航海科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)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(cè)新方法與裝置，2022年）、中國(guó)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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題2項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金8項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目13項(xiàng)及其他項(xiàng)目18項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)2000余萬(wàn)元.
一項(xiàng)科技成果轉(zhuǎn)化，專(zhuān)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(wàn)。
研發(fā)了海洋典型微生物現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)成套技術(shù)裝備
壓載水快速采樣濃縮設(shè)備。為國(guó)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(guò)85%，滿(mǎn)足檢驗(yàn)檢疫需求。首次突破了浮游生物多級(jí)過(guò)濾濃縮、束狀管形濾膜雙濾芯交替切向過(guò)濾、無(wú)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(lèi)活性現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)設(shè)備。為國(guó)內(nèi)唯一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壓載水快檢設(shè)備，檢測(cè)精度達(dá)到1個(gè)/10 mL，優(yōu)于IMO標(biāo)準(zhǔn)的100倍，檢測(cè)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(cè)、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(cè)設(shè)備。為國(guó)際首套全樣本檢測(cè)的快速分析設(shè)備，識(shí)別精度達(dá)到0.5 μm，是國(guó)際同類(lèi)設(shè)備的最高精度。首次研發(fā)了流式細(xì)胞檢測(cè)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(cè)設(shè)備。為國(guó)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(chǎng)快速檢測(cè)。僅需10 μL樣品，30 s即可檢測(cè)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(hào)提取、微流控芯片生化檢測(cè)等技術(shù)。
（5）船舶壓載水微生物滅活與原位檢測(cè)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(lái)入侵微生物等的原位流動(dòng)式滅活處理，并在處理過(guò)后對(duì)處理效果進(jìn)行原位檢測(cè)。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(cè)。
圖1 實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)室現(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(guó)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(guó)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(wàn)明，國(guó)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(guó)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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