你能想象吗?当空气中混入了仅仅百亿分之一浓度的危险气体,相当于在一个标准游泳池里滴入一滴墨水,有一台机器能在3秒钟内精准“嗅”出它的种类和位置。这是由天津大学副教授侯惠让、天津维尔佰德科技有限公司、华东理工大学教授高大启、天津大学教授孟庆浩共同领衔,天津维尔佰德科技有限公司与天津大学等高校联合完成的“面向复杂场景微痕量气体感知的电子鼻关键技术及应用”项目,荣获天津市科学技术进步奖二等奖。

人类对气味的感知,依赖约400种嗅觉受体。而要让机器做到同样的事,甚至更灵敏,难度不亚于造一双“电子眼”或“电子耳”。“复杂环境下的微痕量气体检测,一直是个世界级难题。”维尔佰德总经理助理路遥回忆道,“传统传感器往往只能检测单一气体,面对混合气味就容易‘失灵’。而火灾现场、化工园区、食品品控等场景,恰恰需要快速、精准地识别多种气体。”
面对这一挑战,维尔佰德没有选择单打独斗,而是与天津大学科研团队等组建了联合攻关小组,走出了一条“基础研究+应用开发”的协同创新之路。正是这条路,最终结出了天津市科学技术进步奖二等奖的硕果。

科研团队提出了创新的“材料—元件—气味”协同感知机制,构建了可解释的编解码算法。这套“最强大脑”将混合气味的识别准确率提升至98.7%,远超国际同类产品水平。联合研制的多功能电子鼻仪器,不仅能实时分析复杂气体,还能自适应多变的环境。电子鼻系列产品批量应用于火灾现场调查、化工园区、日化产品品控、空气质量评价等多个领域,应用效果良好,取得了显著的经济社会效益。
“这是典型的‘南开模式’。” 南开区科技局局长闫伟表示,“高校有‘想法’,企业有‘办法’,政府搭‘桥梁’,三方合力让科技成果不再锁在抽屉里,而是直接走向生产线。此次获得天津市科学技术进步奖二等奖,就是对这种模式的认可。”
拿下市级科技大奖后,团队没有止步。他们嗅到了更广阔的商机:国家“双碳”目标下,高耗能行业的碳排放精准监测是一个被国外“卡脖子”的领域。
此前,国内水泥厂、火电厂要监测二氧化碳,主要依赖进口设备。一套设备采购运维费用高昂,且核心算法被封锁。维尔佰德果断将电子鼻项目沉淀的气体传感底层技术,切入碳监测新赛道。他们落地了中国水泥行业首套国产化二氧化碳在线计量系统。“进口设备在锅炉里经常‘罢工’,我们为了得到精准的数据,工程师在水泥厂的窑炉旁蹲守了整整一个夏天,浑身是灰,就是为了摸清高温高粉尘对传感器的影响。”正是这种“蹲在车间里搞科研”的务实作风,让实测数据不仅稳定可靠,相关数据更成为国家制定水泥行业碳排放标准的关键参考依据——这相当于树立了国产碳计量装备的“天津标尺”。

维尔佰德斩获天津市科学技术进步奖二等奖并顺利实现产业化,并非偶然个案,而是南开区全面推进全域创新区建设、全力盘活资源、加速培育新质生产力的必然成果。南开区打破天开园核心区空间边界,把全域都视为天开园,立足辖区高校院所、科技企业众多的资源禀赋,在全区复制推广校企对接、政策扶持、全周期服务模式,打通从高校实验室、获奖科研成果到企业生产线的全链条转化堵点。
南开区科技局常态化深挖驻区高校科研资源、摸排企业技术发展痛点,精准为企业提供产学研供需匹配、研发难题协调、政策落地辅导、奖项申报帮扶、产业化场景拓展一体化服务,持续健全全链条科技成果转化服务体系,推动更多高校前沿技术走出实验室、落地产业化,持续激活全区创新主体发展活力。“过去从论文到产品,少说需要三到五年。在天开园,我们把这个周期大幅缩短。”路遥说,“这个速度,让我们能够快速响应市场需求,也让我们有底气去冲击更大的市场。”
依托全域创新布局,南开区统筹全区产业楼宇、中试平台、产业载体资源,驻区高校获奖科研成果既可在天开园核心区完成小试研发,也能在南开落地中试与规模化生产,实现创新要素全域流转、科研资源就近“变现”。落户南开的科创企业普遍借助全域创新生态,实现技术成果区域化落地、全国化推广,南开的资源优势持续转化为产业竞争优势。
夜色渐浓,天开园楼宇灯火通明,一间间研发实验室里科研攻关从未停歇。维尔佰德的成长故事,是南开区以全域创新激活天开园成果转化效能、以科创驱动经济高质量发展的鲜活注脚。在南开这片科创沃土之上,越来越多怀揣硬核技术的科创企业,正循着产学研协同创新之路拔节生长,以科技自立自强为笔,书写属于天津、属于京津冀协同创新的崭新篇章。
南开融媒出品
记者 周泽岚