浙江本次很多获奖项目与我们的生活息息相关,来看看记者采访整理的部分获奖科研项目。

机器这头送进丝线,另一头出来就是毛衣内衣

用天敌昆虫对付农业害虫,还有规模化繁殖的天敌工厂

2021-11-04

(上接A04版)

从原材料到成衣,一键打印!

“天衣无缝”说的是神话里,仙女的衣服看不到衣缝。浙江理工大学胡旭东教授团队的一项发明,真正实现了“无缝制衣”,只需在电脑面板上输入参数,按下机器按钮,从丝线到成衣便一气呵成,这项“高性能无缝纬编智能装备创制及产业化”成果,获得了2020年度国家科技进步二等奖。

熟悉制衣流程的人都知道,从丝线到面料再到成衣,要经过编织、裁剪、缝合等多道串联工序。工业时代前,人们需要先纺纱织布,再量体裁衣,根据每个人的身形裁剪出衣服的前片、后片、领子、袖子等部件然后缝合到一起。即便到了高速织机普及的今天,一件成衣的出炉也逃不出这几道工序。

而在浙江理工大学23号楼的“针织智能制造创新平台”实验室,衣服却可以像“3D打印”一样被机打出来。这得益于团队历时十余年研发的“变轨式无缝纬编成型”技术。

胡旭东实验室有几台两米多高、上部有着圆形轨道的机器,从机器的一头送进各路丝线,另一头就能织出完整的毛衣或内衣、袜子,这样织出来的衣物不但没有接缝,而且通过变换参数,还能在生产过程中不断改变衣服的颜色、花样。

“传统的三段式工艺不仅生产流程长,综合效能低,也无法响应市场多样化的需求。全成型无缝编织技术改变了全球纬编织物长期以来的缝接成衣的生产模式。”项目组成员、浙江理工大学机械与自动控制学院教授吴震宇介绍。

胡旭东团队的成果现已被纺织龙头企业推广应用,并历经十余年的市场考验,圆形纬编针织机产品、电脑横机控制器等产品在行业内同类产品销量居前二,提高了企业的效能。

胡旭东说:“中国纺织行业正在加快转型升级,我们以智能制造为手段,加快新一代信息技术与纺织业融合的创新发展,推动纺织产业向绿色低碳、数字化、智能化和柔性化等方向发展。”

“一物降一物”

科学家利用天敌昆虫对付农业害虫

在萧山一处现代化蔬菜大棚里,里外种植不少鲜花,这可不是为了美观,而是为了“杀虫”。传统农业中,杀虫主要靠打药。现代化农业里,聪明的科学家懂得“一物降一物”,利用天敌昆虫控制农业害虫,更安全、环保。

浙江大学农业与生物技术学院陈学新教授和团队耕耘这个领域30年,最新发现,寄生蜂繁殖时需取食花蜜才能“生出孩子”,寄生并致死蔬菜害虫。

天敌昆虫什么时候工作,什么时候休息,什么时候谈恋爱,这些信息如果不了如指掌,就无法利用它们来抵御害虫。

所以第一步是给它们安家。通过实验研究,对温度、湿度、光照、营养等条件不断摸索,最终让天敌昆虫愉快地活下来。

团队逐渐筛选出螟黄赤眼蜂、浅黄恩蚜小蜂等22种优势天敌昆虫资源,并详细阐明了它们的生长、发育、繁殖等特性,以及种群消长规律。这其中有个重要的发现是天敌昆虫产卵前要吃花蜜,否则没有下一代。

“这就解释了为什么整片单一种植的蔬菜地水稻田里很少有害虫的天敌昆虫。”陈学新说,农田果园要建成花园,通过种植特殊的显花植物,就能起到生物防治的作用。

通过长期系统普查、科学鉴定和分析,团队查明了我国蔬菜害虫上的天敌昆虫种类,使我国已知种类增加了83%。随着技术的成熟,陈学新团队还扭转了入侵害虫“无药可治”的局面。

过去,境外害虫入侵造成暴发成灾,一般认为没有本土天敌,但引进国外天敌,周期长。在上世纪90年代初,美洲斑潜蝇入侵我国,对我国蔬菜造成了严重危害。陈学新团队迅速找到本地的天敌昆虫,成功控制了入侵斑潜蝇。就在去年,一种能将玉米全部吃掉的草地贪夜蛾突然入侵我国,陈学新团队也在短期内找到了国内的优势本地天敌昆虫。

现如今,走进一个蔬菜大棚,只需要在5个位置放上天敌昆虫,就可以控制害虫。

从成本上来说,比如控制番茄上的烟粉虱,使用杀虫剂,一季番茄平均打8次药,费用约1200元,而释放丽蚜小蜂等天敌昆虫需要4次,总费用约1400元。两者成本相近,但不使用农药的番茄更优质,在市场上售价也更高。

如何完成规模化的生产?这就需要天敌工厂。

陈学新带领团队创制了天敌昆虫的饲养、收集、包装和储运等装备,创建了规模化繁殖天敌的生产工艺,并制定了相应的质量标准和规程。目前通过他们团队技术支持的9家企业,年生产能力达100亿头。

把中国人的信息 存放在中国人自己的硬盘

杭州电子科技大学骆建军教授领衔完成的“固态存储控制器芯片关键技术及产业化”项目,获2020年国家科技进步奖二等奖。这项技术目前已经国产化推广应用。

自己组装过电脑的人,或许还记得美国西部数据和希捷两个硬盘牌子。在过去,电脑硬盘领域被美国、日本公司垄断,美国西部数据和希捷牢牢占据着全球第一、第二硬盘公司的地位。最近十年,固态存储技术(半导体存储技术)发展迅猛,产业规模达到了千亿美元。U盘替代磁盘,到最近的固态硬盘(半导体芯片存储媒介)替代传统的机械硬盘(以磁盘为存储媒介),全球数据存储产业正在一波波地更新换代。

杭州电子科技大学骆建军教授领衔的项目组从2005年开始,历时十多年,对固态存储控制器关键技术逐一深入研究和试验,研制成功我国第一颗固态硬盘控制器芯片,并进一步实现了系列固态存储产品的国产化。

团队解决了高速计算机接口核心技术的国产化问题;突破了固态硬盘容量的瓶颈,达到业内最高容量;研发的高速、无损的物理层数据加密关键技术,为我国信息安全提供了芯片级安全保障。

团队成果产业化单位杭州华澜微电子,现已成长为数据存储领域的隐形冠军企业。

“作为科技工作者,我们需要有十年磨一剑的工匠精神,为国家集成电路产业以及其它高科技产业形成自主应用生态而努力。激情创新、用心造芯,把中国人的信息存放在中国人自己的硬盘,是华澜微的目标。”骆建军教授说。

(下转A06版)