本報(bào)記者 史俊斌 通訊員 黃子桐

國(guó)際紅點(diǎn)概念設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，素有“設(shè)計(jì)界奧斯卡”之稱。去年，西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授、國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員徐光華教授團(tuán)隊(duì)的作品——“嬰幼兒弱視腦檢測(cè)儀”獲得這一殊榮。

　　“給機(jī)器看好病”

　　1982年，懷揣夢(mèng)想的青年學(xué)子徐光華叩開了西安交大機(jī)械工程專業(yè)的大門，師從屈梁生院士，與機(jī)械故障診斷技術(shù)結(jié)下了不解之緣，先后獲學(xué)士、碩士、博士學(xué)位。屈梁生是國(guó)內(nèi)機(jī)械檢測(cè)與故障診斷領(lǐng)域的奠基人。

　　徐光華用“給機(jī)器看病”五個(gè)字概括自己的研究領(lǐng)域。上世紀(jì)八九十年代，國(guó)內(nèi)工業(yè)化水平不高，大型設(shè)備運(yùn)行中常常出現(xiàn)問題，彼時(shí)一旦故障出現(xiàn)，機(jī)器就必須停機(jī)，依據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺進(jìn)行維修操作。這種方式盲目又缺少效率，會(huì)給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

　　“機(jī)械之故障恰似人體之疾病，雖主體不同，實(shí)則異曲同工。為病人看病，診斷先行，望聞問切后再對(duì)癥下藥。而為機(jī)器看病，確定故障自然也是第一要?jiǎng)?wù)?！痹谇荷菏縿?chuàng)造性地從全息譜角度詮釋轉(zhuǎn)子振動(dòng)行為和不平衡狀態(tài)之后，徐光華結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并吸收先進(jìn)的信息集成技術(shù)，進(jìn)一步開發(fā)出大型設(shè)備故障預(yù)示與健康管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將著眼點(diǎn)從“診斷”延伸至“預(yù)防”，創(chuàng)新了監(jiān)測(cè)托管、早期診斷、維護(hù)管理的制造服務(wù)業(yè)務(wù)，在國(guó)內(nèi)多家化工、冶金、電力等企業(yè)應(yīng)用，有效地改善了之前故障診斷滯后性高、準(zhǔn)確性差的問題，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，引領(lǐng)了新時(shí)期制造業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

　　徐光華說，學(xué)機(jī)械的初衷便是秉科技報(bào)國(guó)之信念、造大國(guó)之重器，能夠用專業(yè)知識(shí)“給機(jī)器看好病”，自己既自豪又榮幸。

　　向腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)發(fā)

　　2000年左右，機(jī)械故障診斷學(xué)科進(jìn)入轉(zhuǎn)型期，徐光華開始思考一些新的方向，于是，“智能檢測(cè)與腦控交互”團(tuán)隊(duì)成立。

　　新領(lǐng)域選擇的背后有著深入的思考，“高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)科研方向的選擇須考慮‘三線交叉’，既要是國(guó)家重點(diǎn)需求，還要有重要的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值和可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！蹦X機(jī)接口技術(shù)正契合這樣的要求。

　　“概括來說，這實(shí)際是一種‘意念控制術(shù)’?！毙旃馊A解釋說，“好比在大腦與機(jī)器之間通過協(xié)議修建了一條‘公路’，路上往來川流的‘汽車’便是信號(hào)，通過反饋、調(diào)節(jié)等機(jī)制，讓儀器對(duì)腦電波進(jìn)行捕捉、識(shí)別，傳導(dǎo)并指揮配套機(jī)械開始腦控運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、被動(dòng)的康復(fù)訓(xùn)練?！?/p>

　　與故障診斷技術(shù)相似，腦機(jī)接口技術(shù)的核心也是信號(hào)的采集、解碼、再編碼。但二者并不相同，不同于機(jī)器信號(hào)的直觀、可測(cè)度，腦電信號(hào)強(qiáng)度小、隨機(jī)性高，如何保證采集準(zhǔn)確性并獲取特征信息顯得尤為重要。經(jīng)歷了不斷地理論探索和無(wú)數(shù)的編程、調(diào)試、試驗(yàn)、驗(yàn)證、再推翻，徐光華團(tuán)隊(duì)在十余年科研歷程中終于創(chuàng)新出了一套運(yùn)動(dòng)/色彩視覺誘發(fā)的腦機(jī)接口技術(shù)。徐光華實(shí)驗(yàn)室里擺置著的各種頗具神秘感的“腦控交互設(shè)備”，如可用意念指揮的輪椅、假手，靠眼睛控制的拼寫設(shè)備，以及主動(dòng)捕捉大腦意識(shí)即可指揮機(jī)械運(yùn)行、幫助腦卒患者康復(fù)的訓(xùn)練設(shè)備等，都是在這套創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的成果。

　　2015年，在國(guó)家自然科學(xué)基金委第二屆腦機(jī)接口專業(yè)大賽上，徐光華的腦控拼寫團(tuán)隊(duì)初露鋒芒，獲得第一名；隨后在2017年的絲綢之路機(jī)器人創(chuàng)意大賽中指導(dǎo)參賽的 “腦控下肢外骨骼康復(fù)助行機(jī)器人”和“基于腦機(jī)接口的新型人機(jī)交互系統(tǒng)”兩個(gè)項(xiàng)目獲得亞軍；2018年徐光華腦控團(tuán)隊(duì)繼續(xù)發(fā)力，“腦控康復(fù)機(jī)器人”項(xiàng)目斬獲聯(lián)想高校AI精英挑戰(zhàn)賽全國(guó)總冠軍。此次獲國(guó)際紅點(diǎn)概念設(shè)計(jì)獎(jiǎng)的作品也是以腦機(jī)接口技術(shù)作核心，進(jìn)一步設(shè)計(jì)、開發(fā)而成的。

　　“科研成果要為社會(huì)服務(wù)”

　　將腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，為患者帶來福音，是徐光華團(tuán)隊(duì)目前聚焦的重點(diǎn)。在他看來，科研就是要為社會(huì)服務(wù)的，“一個(gè)科研項(xiàng)目，不僅要產(chǎn)生成果，還要轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)、落腳到實(shí)處、延伸為產(chǎn)業(yè)，只有這樣才算真正結(jié)了題?！?/p>

　　他一直是這樣做的。在故障診斷領(lǐng)域，徐光華所研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化點(diǎn)檢診斷系統(tǒng)為上萬(wàn)臺(tái)冶金設(shè)備實(shí)現(xiàn)受控管理，所開發(fā)的故障預(yù)示與健康管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)幫助動(dòng)力裝備企業(yè)拓展了制造服務(wù)領(lǐng)域，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。腦機(jī)接口技術(shù)雖是前沿，但其產(chǎn)業(yè)化探索也一直在進(jìn)行。

　　2018年，依托于西安交通大學(xué)醫(yī)工交叉研究所科研成果轉(zhuǎn)化孵化出的公司——臻泰智能正式成立，其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)正是徐光華門下弟子。在臻泰智能的成立過程中徐教授從始至終進(jìn)行鼓勵(lì)與支持，幫助他們堅(jiān)定信念，邁出了創(chuàng)業(yè)的第一步。在今年，徐光華教授又指導(dǎo)該創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)獲得中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)。

　　“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)是科研成果服務(wù)社會(huì)的重要途徑?！痹谛旃馊A看來，高校人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、服務(wù)社會(huì)三項(xiàng)職能是相輔相成的，創(chuàng)業(yè)公司一方面可將大學(xué)的科研成果最高效地投入市場(chǎng)，一方面產(chǎn)品使用反饋也能通過創(chuàng)業(yè)公司直接傳遞至科研機(jī)構(gòu)，形成閉環(huán)，共同促進(jìn)，謀求提高。

　　“服務(wù)社會(huì)”和“踏實(shí)創(chuàng)新”是貫穿徐光華科研生涯始終的兩大主題，他說，“存報(bào)國(guó)志才能踏實(shí)科研，有創(chuàng)新魂才能擁抱未來”。