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高校创新人才培养结硕果 智能拉曼光谱仪实现高端仪器国产化突破

时间:2026-05-08

来源:中国网

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近年来,中国计量大学材料与化学学院紧扣立德树人根本任务,积极深化人才培养模式改革,创新实施本科生“双导师制”,全面推进“四个一”工程,引领学生深度参与科研项目、学术论文、发明专利与学科竞赛,在实践实干中提升专业素养与创新能力。历经四年扎实探索与持续打磨,学院人才培养质量显著提升,育人成效持续彰显。

近日,该院“量子智探”学生创新团队取得重大科研突破,成功研发量子智能拉曼光谱仪,为物质成分精准识别、微观结构深度分析提供了更高效、更智能的技术解决方案,为我国高端分析仪器国产化替代注入强劲青春动能。

拉曼光谱素有物质“指纹”之称,是药品检测、矿石分析、化学成分鉴定等领域的核心技术手段,应用场景十分广泛。自2023年起,在专业教师悉心指导下,翁丹妮、蒋朝政、王睿、林肯、尉昕宇等学生聚力技术攻关,深度融合深度学习、边缘计算、云端自优化等前沿技术,原创性提出超微光谱解析、自进化溯源、叠熵解耦等核心算法,在光谱降噪、快速检索、智能检测等关键环节实现系列突破。

团队大胆创新技术路径,将量子技术应用于拉曼光谱检测,借助纠缠态光子对强化拉曼散射效果,同步捕捉信号光子与闲频光子的关键信息;同时采用新型镀膜BBO晶体,替代传统非线性晶体,有效解决了纠缠光源产生率偏低、稳定性不足的行业共性难题。经实测,该设备频率分辨率达0.1波数每厘米,时间分辨率突破20飞秒,检测精度较传统设备提升百倍。

当前,我国高端拉曼光谱仪市场约90%依赖进口,国产化替代任务紧迫。“希望同学们的研发成果,能有力推动国产高端仪器替代进程,切实降低行业检测门槛。”团队指导教师程芳说。截至目前,参与项目的本科生以第一发明人、第一作者身份,获授/公开国家发明专利10项、软件著作权3项,在SCI/EI顶级期刊发表高水平论文6篇,单篇最高影响因子达21.1,充分展现了新时代大学生的科研实力与创新担当。

该团队相关负责人表示,将持续优化技术方案,加快设备量产化推进步伐,深化与各行业合作,不断拓展在材料分析、化学检测、医学药物筛查、环境监测、海关安检、公安刑侦等领域的应用落地,以实际行动服务国家科技自立自强战略,为高端科学仪器国产化贡献青年智慧与力量。

(中国计量大学)

【责任编辑:吴一凡】
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