全国创新争先奖获奖者｜邹小波：无损检测技术，让人人当上食品质量监督员

来源：广东省质量协会

邹小波

6月5日，江苏大学与恒顺集团正式签订全面合作战略协议。校企合作，同城共融，这次合作的牵线人正是江苏大学食品与生物工程学院院长邹小波教授。

从事食品质量与安全快速无损检测、智能加工装备研究多年，与传统食品企业、现代化餐饮企业均有合作，刚刚摘得仅次于国家最高科技奖的“全国创新争先奖”的邹小波认为，校企合作要做到深度融合，我中有你，你中有我，“要在科学问题和技术问题之间，找到一个双方都感兴趣的交汇点来开展合作。”

记者：在抗击疫情期间，您开发的连续米饭线、智能炒菜机等中式中央厨房自动化装备为新冠肺炎防疫一线人员提供安全健康的餐饮服务，为打赢疫情防控阻击战提供了坚实的后勤保障。您是怎么看待科研成果转化？

邹小波：中央厨房在欧美、日本等发达国家已有几十年历史，形成了工业化的运行模式。当前我国餐厨行业普遍面临租金高、人工费高、原材料成本高、出餐效率低的“三高一低”问题，可以说，中央厨房标准化、规模化、集约化和信息化的生产模式是解决这些问题的最有效手段。

中央厨房在中国的发展多少有点“水土不服”，中式餐饮种类繁多，小锅换成大锅，口味变化大。现有的中式中央厨房更像一个简单放大的后厨，作业主要还是半机械化大量人工介入的流水线，急需自动化与智能化改造。

在承担十三五国家重点研发计划“中式自动化中央厨房成套装备研发与示范”项目后，我们开始和南京乐鹰商用厨房设备有限公司合作。这是一家生产米饭线、炒菜锅、洗箱机等自动化装备很有经验的公司，特别是它的米饭生产线市场占有率很高，但是要想提高装备质量、提升装备智能化的程度，就必须有新的现代化技术进入。

我们主要把无损检测技术和乐鹰现有的装备、生产工艺相结合，提高米饭生产线的智能化、信息化水平。比如说，不同的米在同一条生产线生产，得到的品质是不一样的。无损检测技术进入后，不同的米进入生产线，机器相应的加工工艺就会不同，蒸煮的时间、焖饭的时间就会根据米的性质做调整，这就是智能化提升的一部分。

合作过程中，我们团队也有一些新的技术想要嫁接，比如静电场技术，现在正在想办法和乐鹰的油炸线相结合，防止油的衰败；团队开发的装备也希望能够转化给企业。这些合作开始都是不要企业的钱，要先让企业看到合作的兴趣和前景。

记者：和传统食品领域企业、现代商用厨房设备生产企业都有深度合作，两者之间的合作模式是否会有差异？

邹小波：校企合作没法短平快，企业追求效率，而高校教师往往赶不上企业的节奏，因为要深挖技术现象后面的科学问题。

恒顺是我国规模最大、现代化程度最高的食醋生产企业。近20年来，我们双方开展了比较紧密的合作，共培养出与食醋相关的博士6名、硕士20人，研究内容涉及镇江香醋成分分析、发酵过程智能化、功能性食品开发等方面。合作成果“特色食品加工多维智能感知技术及应用”也获得了国家技术发明二等奖。

怎么赢得企业的信任支持？得益于我们处在同一个城市，也得益于团队的研究兴趣。我们统计了恒顺一年的产量情况，发现恒顺七八月份时产量非常低，高温导致微生物不好控制，传统的食醋发酵过程怎么控制好环境？对我们来说就是找到了一个科学问题。围绕这个问题，我们开展了好多年的研究。

从模拟人的角度评判食醋的品质，通过温度场、湿度场等重要指标的空间分布情况来描述发酵过程，团队提供了很多数据给企业，让他们了解为什么有时候发酵得好有时候又不好。找到些数据，企业非常高兴，很快就和课题组签定协议，欢迎研究生随时去做实验，企业提供场地，我们提供智力输出。

找到科学问题后，合作中期就需要项目的引领。有了项目的支撑，双方的合作就非常紧密了，成果的应用也更容易推广。问题来自于实践，从实践中发现表象问题后面的科学问题，通过一步步的合作就能出成果。我们和所有企业都是这样合作的。

相对而言，恒顺是传统食品企业，后面的科学问题更多一些，改造的空间也更大。

记者：您曾说，科学研究对每个人来说都是漫长痛苦的锻炼。您是如何看待有用和无用之功的？

邹小波：科学研究对每个人来说都是漫长痛苦的锻炼，可能暂时没有发现，但也可能会有其他意想不到的结果。所有的努力和付出都不是“无用功”，恰恰相反，看似无用的工作也可能是我们迈向成功道路的重要一步。

本科时我学的是起重运输与工程机械专业，当时学校第一次开设辅修专业，我选择辅修计算机。后来读农产品加工专业研究生时才发现，农产品加工是涉及食品加工、食品机械、化学等多学科交叉的学科，而我主修的机械和辅修的计算机都为我的研究打下了坚实基础。

博士毕业留校工作，我又给自己定下一个不成文的规矩：每年都要写一份基金申报书。十几年下来，获得过一些基金项目，但手头也累积了很多没有成功的申报书。正是这样的锻炼过程，让我的科研思维不再停留在脑袋里，而是在记录、整理中进一步清晰了研究思路和方向。

从实际来看，这些失败的项目书的确因为不实用而无用，但它们却提供了一种有用的锻炼途径，这种无用正是它的大用之所在。

回到科学研究本身。科学家为什么要研究够不着的星星、看不见的原子？为什么花费80年的漫长岁月追寻神秘“天使粒子”？研究这些看似无用的东西，是人类对未来的投资，恰恰证明了人类“不知道自己不知道什么”。只有研究得更深入、知道得更多，才会在重大科学发现机会来临前做好准备。正如普林斯顿高等研究院创始人弗莱克斯纳所言：“让我们怀着这样的希望吧，如果不惧艰险地探索无用的知识，它们终将会在未来产生反响，就像它们过去向人类证明的那样。”

记者：您的主要研究方向是食品无损检测技术，这是多技术交叉渗透的新领域，也是我国要着力发展的方向之一。为何选择这一方向，目前这一领域的科研竞争激烈吗？

邹小波：顾名思义，无损检测就是在不破坏检测对象的前提条件下，借助计算机技术、传感器技术、化学计量学等手段对被测对象的品质指标进行检测。无损检测技术的检测方法很多，声、光、电、磁、力都可以。在全世界无损检测领域中，江苏大学是手段最全、研究人员最多的很有影响力的团队。

无损检测技术正朝着更精准、更快速的方向发展，无损检测技术和纳米材料、信息技术的结合，使得应用更广、作用更大，这就有点像“无损检测+”，涉及农业、化工、制药、环境、航空航天等多个领域。

无损检测传感水平的高低决定了智能化、信息化程度的水平。目前，我们正在开发检测技术，设想是把无损检测传感器、智能手机、云端计算三者结合起来，只要手机一扫描食品，手机用户就可以知道食品的卡路里、营养成分、是否变质等等。

如果每个人的手机上都有这样一个传感器，每个人就都能参与食品质量监督，以后的话人人都是食品质量监督专家，无损检测技术就能走入寻常百姓家，提高老百姓的生活质量和水平。

记者：食品是一个古老的行业，但也是一个不断创新的行业。请您畅想一下，未来我们的食品生产加工会发生什么变化？

邹小波：目前，全球正在掀起“人造肉”热潮，细胞培养肉替代肉类成为了大势所趋。未来的食品加工，一个重要的方向就是无损检测技术与细胞工厂相结合。这两者的结合可以使得细胞更加快速地按照人类想象的方式成长，什么时候细胞饿了、渴了、要加入其他细胞结合，都可以通过无损检测技术更加准确地感知到。

无损检测技术也能推进智能制造，使食品的加工更加智慧，比如在中央厨房装备中，通过检测菜的熟化程度，引导翻动频率和翻动方式。特别是我国的传统食品工业，无损检测技术进入后，可以帮助传统食品加工从手工一步跨过机械化，直接进入自动化、智能化制造阶段，实现跨越级的多级发展。随着机械手、电子技术的普及，传统的风味得到完美保存，生产技术和工艺更加智慧更加智能。

目前，3D打印在食品行业的应用还局限于打印糖果、蛋糕等等有限的范围，无损检测技术与3D打印相结合，有助于创新打印模式、种类，打印范围能够更广、打印食品的营养更加精准，实现食品制造的个性化柔性化制造。

我们也可以想象，将来的食品消费可以应该根据个人的营养需求进行私人订制。只要消费者随身携带传感器，卖家就可以根据消费者个人的健康情况和营养需求提供相应的食品，实现精准营养。(记者 王拓 通讯员 吴奕)

来源：交汇点新闻