軍用“黑科技”正改變你我生(shēng)活

科技就(jiù)是有着點石成金(jīn)的魔力，它常常變幻于無形：可上(shàng)九天探月(yuè)(yuè)，也(yě)可深窺人(rén)體(tǐ)最細小的血管;可用于高冷的軍事(shì)武器(qì)中，殺敵于萬裏之外；也(yě)可照進你的碗裏，讓假冒食品遁形。

中國航天科工集團公司第三研究院下(xià)屬的天津津航技術物理(lǐ)研究所，是國内最早一(yī)批從事(shì)光電技術研究的軍工央企。日前記者在這(zhè)裏見到了(le)“傳說(shuō)中”的反僞裝和反恐等一(yī)系列軍用“黑科技”，經一(yī)群年輕的科研人(rén)員(yuán)之手，已經華麗(lì)轉身(shēn)成為(wèi)老百姓身(shēn)邊的“可用、好(hǎo)(hǎo)用”的民(mín)用科技，并改變着每個(gè)人(rén)的生(shēng)活。

反僞裝技術保衛老百姓餐桌

把一(yī)片顔色形狀都極其逼真的假葉子(zǐ)，放(fàng)在一(yī)大叢樹葉之中，僅靠肉眼很難識别，然而在光譜測量的“火(huǒ)眼金(jīn)睛”下(xià)，瞬間(jiān)現(xiàn)形。這(zhè)項常見于軍事(shì)中的反僞裝技術，被該所的光譜測量工程團隊找到了(le)新(xīn)的用武之地。

“羊肉是真是假，魚死了(le)幾個(gè)小時(shí)，橙子(zǐ)表皮打的什(shén)麽蠟，一(yī)照便知。”團隊核心成員(yuán)劉舒揚指着一(yī)台光譜成像設備解釋說(shuō)，原理(lǐ)是将成像技術和光譜分(fēn)析技術結合起來(lái)，通過獲取目标物的二維圖像信息和一(yī)維的光譜信息，快(kuài)速反映出其物理(lǐ)和化(huà)學成分(fēn)。就(jiù)是說(shuō)，假冒食品的“化(huà)妝”技術再好(hǎo)(hǎo)，在光譜面前也(yě)束手無策。

聽(tīng)上(shàng)去挺簡單，但(dàn)将這(zhè)樣一(yī)套包含高光譜微型相機和高速數據處理(lǐ)系統的設備集成并實現(xiàn)高光譜圖像的采集、傳輸、存儲和處理(lǐ)功能(néng)，并不容易。劉舒揚告訴記者，傳統的高光譜成像設備受限于體(tǐ)積、重量和價格等原因，難以廣泛推廣使用，而該款産品采用新(xīn)工藝在單芯片上(shàng)集成了(le)光譜分(fēn)光元件、光電傳感器(qì)和讀出電路(lù)，減少了(le)整個(gè)系統的複雜度，具有光譜成像圖譜合一(yī)的優勢，且體(tǐ)積小、重量輕、成本低(dī)和速度快(kuài)。

這(zhè)款産品的背後，是由天津市(shì)中青年科技創新(xīn)領軍人(rén)才周濤博士領銜的年輕科研團隊。劉舒揚曾工作(zuò)于歐洲微電子(zǐ)中心，參與了(le)世界上(shàng)第一(yī)款單片式光譜成像微系統芯片的設計與開發，“我把自己掌握的設計及校(xiào)準技術和高維光譜特征提取和識别技術帶回中國，希望能(néng)讓這(zhè)項技術造福更多人(rén)”。

光譜成像微系統可用于生(shēng)活的方方面面。目前已經在環境監測領域，完成了(le)無人(rén)機載光譜成像儀研制工作(zuò)，實現(xiàn)了(le)對水庫區藍藻水華等浮遊植物的檢測;在智慧農(nóng)業領域，實現(xiàn)了(le)對地面農(nóng)作(zuò)物種類鑒别的檢測。

目前該團隊正在研究将這(zhè)套系統微縮到手機芯片裏，“今後用手機一(yī)掃，便可知食品質量和真假。這(zhè)将有廣闊的應用空間(jiān)”。

把“嫦娥”探月(yuè)(yuè)的鏡頭用于醫(yī)療手術

“目前我國各個(gè)能(néng)進行疑難外科手術的三甲醫(yī)院對于手術顯微鏡的需求完全依賴于進口。”該所第五研究室主任孟軍合曾帶領團隊為(wèi)“嫦娥三号”裝上(shàng)自主研發制作(zuò)的探月(yuè)(yuè)鏡頭，如(rú)今他們把視(shì)線從外太空轉向人(rén)體(tǐ)微觀世界。

他注意到，現(xiàn)在每台進口手術顯微鏡平均高達100多萬元的售價，成為(wèi)各三甲醫(yī)院不得不提高外科手術收費标準的“助推劑”，“不得不承認，進口手術顯微鏡(俗稱高端手術顯微鏡)确實具有許多國産産品難以達到的高性能(néng)，比如(rú)複消色差光學成像系統、智能(néng)控制系統、智能(néng)動平衡支架系統等，更能(néng)滿足高精度、微創傷、低(dī)風(fēng)險的外科手術要求。”孟軍合說(shuō)，研發過程極其複雜，“團隊拿出了(le)航天人(rén)的精神，難度再大，也(yě)要造出來(lái)中國人(rén)自己的高端手術顯微鏡。”

由他們設計完成的探月(yuè)(yuè)鏡頭，當年安裝在“嫦娥三号”着陸器(qì)頂部的地形地貌相機上(shàng)，拍攝傳回了(le)“玉兔号”月(yuè)(yuè)球車上(shàng)清晰的五星紅(hóng)旗照片，“當時(shí)也(yě)是困難重重，必須适應太陽紫外輻射與粒子(zǐ)輻射的輻照、真空和200℃以上(shàng)月(yuè)(yuè)夜交變溫差條件等。”孟軍合說(shuō)，團隊最後生(shēng)産出的光學鏡頭重量比原計劃減輕25%，質量也(yě)超過了(le)預期。

把探月(yuè)(yuè)鏡頭的技術“放(fàng)”進手術室，開發的過程是一(yī)項複雜的系統工程。孟軍合說(shuō)，其中涉及光學設計與裝校(xiào)、機械設計、先進制造、電子(zǐ)電氣、軟件工程等多學科領域，“不僅是鏡頭，顯微鏡的各個(gè)零部件也(yě)需要自主研發”。目前，團隊曆經兩年已經完成高端手術顯微鏡産品所有核心技術突破，以及試制樣機生(shēng)産，“價格将遠(yuǎn)遠(yuǎn)低(dī)于進口産品，真正讓普通患者受益”。

反恐夜間(jiān)作(zuò)戰技術用于夜間(jiān)輔助駕駛

航空航天技術中用于夜間(jiān)作(zuò)戰的紅(hóng)外熱成像技術，可以放(fàng)到普通的私家車裏，即使遇到黑暗、車燈眩光、霧霾雨雪等惡劣環境，輔助駕駛者也(yě)照樣能(néng)通過紅(hóng)外輻射成像“看清”道路(lù)，如(rú)果在車輛周圍出現(xiàn)行人(rén)、車輛及動物，其可向駕駛者及時(shí)報(bào)警。這(zhè)是該所自主研發的車載夜視(shì)輔助駕駛系統。

全天候智能(néng)監控與報(bào)警系統也(yě)是該所研發的防爆型“紅(hóng)外+可見光”雙光一(yī)體(tǐ)化(huà)智能(néng)監控設備。這(zhè)款監控設備即使在黑夜、雨雪、煙(yān)霧等各種惡劣天氣下(xià)均可正常工作(zuò)，同時(shí)耐海洋和工業大氣的侵蝕，可适應-455℃至70℃苛酷工作(zuò)環境，可作(zuò)為(wèi)防爆型安防監控類産品。

此外，該所還将飛機制造業的焊接技術引入3D打印，成功研發出便攜3D打印機。這(zhè)款設備擁有迷你的身(shēn)材、輕巧的體(tǐ)型，操作(zuò)簡單，工作(zuò)完成後可方便地折疊收納，放(fàng)入背包或行李箱中，随時(shí)打印出設計方案。這(zhè)款打印機采用獨特的靜音(yīn)技術，比普通打印機噪音(yīn)減小15分(fēn)貝以上(shàng)。目前該産品的性能(néng)指标與國外同類産品一(yī)緻，基本可以替代進口。

“我們是國内最早從事(shì)光電工程技術研究及相關(guān)産品研發生(shēng)産的骨幹單位之一(yī)。”津航技術物理(lǐ)研究所黨組書記張健說(shuō)。

在該所先後完成的400餘項軍工科研任務(wù)和150餘項民(mín)用科研任務(wù)背後，也(yě)培養出一(yī)批有突出貢獻的知名專家和學術技術帶頭人(rén)。“預計‘十三五’期間(jiān)，實現(xiàn)營業收入30億元”，張健說(shuō)，在這(zhè)個(gè)相互融合的過程中，也(yě)能(néng)激發出年輕科研人(rén)員(yuán)的活力和創新(xīn)能(néng)力，讓航天人(rén)的航天精神為(wèi)國民(mín)經濟發展作(zuò)出更大貢獻。