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科技工作者之家 2019-07-11
“生在农村,长在农村,用所学改变农村。”一颗反哺农村的种子,她十年如一日地浇灌,最终带领团队研发出我国首台自主知识产权的水果光电分选设备,打破了国外垄断,打通了水果智能分选关键“一公里”。
“中国制造正在迈向中国智造,科研人员要摒弃浮躁之气、逐利之心,不改初心,这样才是一个合格的匠人。”中国仪器仪表学会“最美科技工作者”、华东交通大学机电与车辆工程学院院长刘燕德在接受记者采访时如是说。
我国是水果生产大国,但却“大而不强”,其中水果分选装备落后就是原因之一。“我国水果采后中优质果率不足30%,高档果率不足5%,远低于发达国家平均水平,此外水果采后的智能化检测率也远低于发达国家。”刘燕德说。
“以往,国外垄断致使设备价格高昂,水果企业苦不堪言。”刘燕德说,“此外国外还对我国进行检测模型、检测机理等方面的技术封锁,加之国外企业是以当地水果作为检测标准,并不适合中国水果,很难进行自主调整。”
这让刘燕德看在眼里,急在心里。“装备是行业的源泉,我国水果分选装备却长期被国外垄断,作为此领域的科研工作者,我始终怀有为国铸器的理想,那就是研发出我国自主知识产权的水果分选装备。”刘燕德说,“我希望中国农业走向现代化、机械化、智能化。”
刘燕德反哺农村的种子从小便种下了。那时的她虽然还不懂机械化、自动化这些“先进”的词,但她总梦想有一天帮助乡亲父老摆脱低效率的辛苦劳作。
水果分选作为水果产业后期的一道工序,对产业的提质增效起着不可替代的作用。刘燕德介绍说:“水果分选后再销售的利润比直接销售可高出20%。”
带着懵懂的理想,一入大学她就选择了农业机械化工程专业,当她进一步了解到农业机械对提高农民劳动效率的重要作用时,更加坚定扎根此领域,立志改变我国水果光电分选设备受制于人的现状。
理想“丰满”,现实却很“骨感”,实际研究过程可谓困难重重。“基础光源国内质量达不到要求、检测数学模型要从零开始建立,此外还涉及机器设计、软件系统、自动控制等多学科的融合。初期甚至觉得这是不可能完成的任务。”刘燕德回忆当年感慨地说。
面对难以克服的困难,刘燕德没有放弃。“我一边从基础数学原理开始探索,一边寻找合适的实验仪器,力争向前迈进一小步。”2002年迎来了转机,攻读博士期间,刘燕德拥有了第一台尼高力近红外光谱仪,借此她开启了水果糖酸度近红外光谱快速检测的研究。
自此,刘燕德的生活便成了实验室、寝室、食堂的三点一线。由于整天与水果近红外光检测打交道,刘燕德幽默地形容道:“我与近红外成了形影不离的闺蜜。”
当时,国内鲜有人开展此方面的科研,国外又进行技术封锁,刘燕德在质疑声、技术难题、人才队伍匮乏等诸多困境下,坚持坐科研的“冷板凳”,一坐就是十多年。
2009年,华东交通大学校级光机电技术及应用研究所成立。刘燕德开始有了自己的队伍,我国第一代自主知识产权的水果智能化分选装备也随之诞生。
刘燕德告诉记者,该设备每秒自动检测5~8个水果糖酸度,实现了我国水果品质分选装备从无到有的突破,打破了国外产品的市场垄断。
“求学期间,软件工程、工业机械制造等方向也曾引起我的兴趣,毕竟女孩子都希望坐在干净的办公室工作。但最终,我发现我深爱农村这片土地,我要坚守最初改变农村的梦想。”刘燕德说。
团队成员李雄这样评价刘燕德,“她是一个迎难而上、永不言弃的人。”
2016年,刘燕德团队研发的水果智能分选设备已涵盖众多水果产品。就在此时,上饶市很多果农和企业找到刘燕德,提出了“上饶马家柚”智能分选的诉求。这引发了团队的不同意见。
“由于柚子皮较厚,尤其是马家柚的品种,最厚可达5厘米,实现对柚子的分选非常困难。”李雄说,“这是一个国际难题,所以我们也曾质疑到底能否实现。”
面对团队成员的动摇,刘燕德很坚定:“不能放弃。”
李雄回忆说:“她几乎从未在晚上11点前回过家,开展这一技术攻关后,与团队商讨到凌晨两点是常有的事。”
经过近一年的技术攻关,刘燕德团队成功研制出了马家柚糖酸度和重量快速无损分选装备,发明了高速分选协同控制方法,解决了马家柚等厚皮果有效信息获取困难、检测精度低等问题。
在回答记者“怎样才算是装备制造领域的匠人”的问题时,刘燕德说:“要对想实现的功能和机器效率永不言弃,勇于打破常规、推陈出新。”
未来,刘燕德还将融合新老设备,探索分选装备新的增长点,同时借助智能化设备,实现对作物生长关键因子的监控,帮助农场实现“标准化种植”,助力我国从水果生产大国转变为水果出口强国。
内容来源:中国科学报来源:中国科学报
原文链接:http://news.sciencenet.cn//sbhtmlnews/2019/7/347683.shtm
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