發布日期:2021-10-04
“一個多月后我將要退休,可能會迎來一段更忙的職業生涯。團隊爭取在兩年內實現世界首臺‘光測無創血糖儀’的產業化,此外研究生培養、成果產業化也要善始善終。”天津大學精密儀器與光電子工程學院的老教授徐可欣對科技日報記者這樣敘述他退休后的規劃。
眼前的徐可欣教授誠摯而謙和,談起教育與研發來廣博且睿智,根本看不出已過花甲的年齡。徐可欣自九十年代初期開始“無創血糖儀”課題的研發,經過對這個世界性難題三十多年的深耕,課題組開創出具有高精度人體(活體)測量的方法論及有效可行的配套技術措施,申報發明專利30余項,已具備下一步產品開發和保證產品測量精度所需相關的技術途徑及配套方案。
志趣產生有淵源
徐可欣與精密儀器行業的緣分可謂源遠流長,他干這一行有機遇也有興趣。1976年,徐可欣從北京分析儀器廠技工學校畢業后,被分配到北京分析儀器廠機修車間當鉗工。在那個中學生大部分都要下鄉的年代,能在一個2000多人的國營大廠當工人,是一份令人羨慕的好工作。
但1977年恢復高考的浪潮,改變了那一代青年中許多人的生活軌跡。“原本覺得自己的前程主要是鉆研技術了,突然命運又給我開來一輛末班車,唯有拼命補齊高中課程。”徐可欣回憶說。功夫不負有心人,1978年9月,徐可欣如愿以償地搭上了他的“末班車”,考上了哈爾濱科學技術大學精密儀器專業。
“我們那兩屆同學中多數人都非常珍惜上大學的機會,那會大家學習都是無須揚鞭自奮蹄,每天晚上大教室都是拉閘攆學生走。”徐可欣教授回憶說,“當時哈科大校長是我國著名光學科學家王大珩院士,精密儀器專業是王校長欽點開設的新專業。王校長對我們首批學生寄予厚望,他的目標就是為國家培養儀器企業的總工程師,要求我們光、機、電、算門門都要學好,并延攬出色教師來為我們授課。”
進入專業課后,徐可欣逐漸感覺到我國在精密儀器領域與發達國家的巨大差距。機器的“感(傳感器)官”和“神經”(儀器)不好使,獲取信息的能力差,也造成了我國科技研發與工業發展的滯后。這種感覺深深地激發了徐可欣的求知欲與使命感。本科畢業時,徐可欣決心繼續求學,一鼓作氣考上了當時居全國前列的天津大學精儀專業的碩士研究生,而后又在天津大學精儀專業攻讀博士,塌下心來打牢科研的底子。
在博士即將畢業的時候,徐可欣這樣考慮自己的職業規劃。“當時如果留校做教師,雖然來自企業的科研課題不少,但是想到我們的儀器儀表的性能水平與國外先進國家的差距巨大,還是要去企業,補足自己的實踐經驗,把眼光放長遠”。
就這樣,拿到博士學位后,徐可欣沒有去高校和科研單位,而是選擇了機械工業部所屬的一個工貿公司去工作。干了一段時間后,徐可欣又意識到研發事業不僅需要科學技術,還涉及科研團隊的經營管理、市場運作。抱著開眼界長才干的目的,1990年徐可欣自費去了日本。站穩腳跟后,他選擇了日本一家溫度控制儀器為主的企業,從事相關的技術及市場推廣工作。“日本企業先進的經營思路與管理經驗讓我大開眼界,學到了很多寶貴的經驗,為我今后的成果轉化工作奠定了很好的基礎。”
跬步千里研發路
十幾年的求學經歷以及各種實踐經驗的積累,讓徐可欣在無創血糖儀研發項目上“厚積薄發”。
1992年4月,徐可欣在日本的一個醫療儀器公司的基礎技術研究所,開始了“人體血糖濃度無創傷檢測方法”的研究。
世界上對無創傷血糖濃度測量方法的研究從20世紀70年代就已經開始,主要在美、日、德等儀器強國持續研發,但至今還未能提供能滿足臨床要求的無創傷血糖測量的產品,其研發難度可想而知。
“開展這項研究的時候,國內有創取血的測糖儀都沒有普及,而那些發達國家對無創血糖儀的研究也都處于起步階段。另一方面,無創血糖儀的社會價值和市場價值都非常大,如果研制出來,會帶動我國在這一領域的持續發展。”徐可欣覺得,無創血糖儀就是他作為精密儀器專家應該做的項目。
在日本的研究持續近8年,徐可欣在研發全流程各個環節都親力親為,具備了很強的科研分析和組織架構能力。隨著國家科研條件的改善和大學的發展,他覺得在國內能更好地開展這個項目的研發。2000年1月徐可欣回國,被天津大學聘為教授,成立課題組,繼續開展無創血糖儀的研發工作。
“無創血糖儀的測量原理不復雜,就是利用光與糖的相互作用進行測量。”徐可欣教授解釋說,糖分子的振動頻率與光的頻率吻合的話,糖就會吸收光子。糖分子越多,被“吃”掉的光也就越多,因此分析入射光與出射光之間的關系,就能反推出糖的含量。原理雖簡單,但是實驗室里糖水的測量環境非常簡單,而人體測量的條件卻復雜得多,充滿各種變量,比如壓力、溫度、位置等。任何一個參數改變,都會影響測量結果的準確性。
“沒有固定的測量條件是實現人體測量準確度的最大難題,而我們找到了突破這個瓶頸的有效途徑:測量時必須遵循兩個原則,即相同測量條件原則和不可控干擾的影響消除原則。”徐可欣教授介紹說,“在研究中,我們在牛奶等模擬散射樣品中發現了在某一特殊的源探距離下檢測到射出的光量不隨介質中糖的濃度變化而改變的現象,繼而提出了以‘浮動基準參考測量方法’為代表的無創測量方法。”
經幾十人次的臨床實驗,應用徐可欣課題組提出的穩定測量條件和消除不可控干擾的方法論測出的數據,可達到或接近現有家用有創血糖儀同等測量精度的水平。該測量方法論在臨床上的驗證,表明了此方法和系統的有效性及領先性,也顯示了在無創血糖走向實際應用上最大的難關已經越過了。
研發育人兩相益
從年輕時便結緣儀器,作為資深教授、天大精儀學院前任院長的徐可欣深知儀器研發事業中人才的重要性,因此徐可欣在擔任天津大學精密儀器與光電子工程學院院長的十年里,十分重視加強基礎知識教學和新興學科的發展。
作為院長,他首先解除對教師的束縛,打破原有硬性的數值目標考核制,大力推動團隊考核,發揮老教授的砥柱作用。每個團隊由一位老教授作為負責人,團隊內的成員根據特點發揮自己的所長。有擅長教學的、有擅長科研的,最終按照整個團隊完成項目任務來進行綜合考核。充分發揮了每位教師的特長,讓他們心無旁騖搞好崗位工作。
為了培養高端工程技術人才,徐可欣參考國外先進大學的經驗,發起了設立“工程科學”本科生專業。此外,為了學科發展新方向的需求,他在院長任上大力引進人才,在超精加工與測量,微機電系統,太赫茲技術,生物醫學光子學等方面從海外引入了學術帶頭人和多名教授級學者。天大精儀學院也獲得了國家試點學院的資格。
與此同時,徐可欣教授不忘初心,一直致力于科研成果的轉化工作,帶領團隊走出產學研用結合的道路。徐可欣親自掛帥 “應用光譜測量及儀器”課題組,聚焦醫療健康、環境、食品等“無創及在線檢測方法及儀器”的研發,為積累核心技術和后續的產品化,先后在天大科技園組織成立了三家科技公司。其中2008年創建的環境監測領域的產學研合作為企業,以氣的檢測為主提供解決方案,已初具規模,2020年營收達2.1億元。作為項目負責人,由企業牽頭獲得了科技部重大儀器專項“惡臭自動在線監測預警儀器開發及示范應用”,并實現了產業化。2016年創立的另一家從事環境在線監測的核心分析儀公司,目前開發儀產品已經銷售近1300臺,替代了進口商品。2020年新開發成功的食品在線質量監測系統也已經銷售近200臺,不僅替代進口,而且成為該行業的隱形冠軍。
三十年砥礪前行,以匠心致初心,徐可欣與我國精密儀器行業的發展共成長,如今即將踏入新征程,徐可欣老驥伏櫪,為世界首臺“光測無創血糖儀”在中國誕生而貢獻力量。
中國科技網:http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2021-09/27/content_1222566.shtml