中科院蘇州醫(yī)工所：為你開啟健康照明

2017-11-27 王晨緋 中國科學(xué)報

在科技的支撐力越來越強大的時代里，人們對于生活質(zhì)量、健康安全的重視程度日益提升，對照明的需求已不只是表層應(yīng)用于幫助“看見”，而是更加注重照明產(chǎn)品對人深層次的“看不見”的影響，于是對照明環(huán)境的健康舒適度提出了新的要求。

在科技的支撐力越來越強大的時代里，人們對于生活質(zhì)量、健康安全的重視程度日益提升，對照明的需求已不只是表層應(yīng)用于幫助“看見”，而是更加注重照明產(chǎn)品對人深層次的“看不見”的影響，于是對照明環(huán)境的健康舒適度提出了新的要求。

全創(chuàng)新鏈思路將帶來照明健康

11月20日，國家重點研發(fā)計劃“戰(zhàn)略性先進電子材料”重點專項“面向健康照明的光生物機理及應(yīng)用研究”在蘇州悄然啟動。據(jù)悉，該項目總預(yù)算經(jīng)費2855萬元，由中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所牽頭主辦，科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心提供支撐。

“項目集合了涵蓋光學(xué)、人類功效、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域國內(nèi)半導(dǎo)體照明光健康研究的優(yōu)勢力量，匯聚了國內(nèi)頂尖半導(dǎo)體照明企業(yè)，為半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅實有力的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)?！敝锌圃合嚓P(guān)負責(zé)人介紹，團隊骨干成員主持承擔(dān)過十多項“十二五”期間國家科技項目，同時根據(jù)項目需要，吸收了新的優(yōu)勢單位和成員，包括2個國家重點實驗室、3個省部級重點實驗室、2個國家工程中心，3個省部級工程中心；匯聚了國內(nèi)年產(chǎn)值近60億元的數(shù)家頂尖半導(dǎo)體照明企業(yè)。

據(jù)了解，該重點專項采取了“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用開發(fā)—標準體系構(gòu)建”的全創(chuàng)新鏈思路，通過明確半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的光生物影響機理，形成客觀生理指標評價方法，給出半導(dǎo)體照明產(chǎn)品健康性提升的技術(shù)解決方案、實現(xiàn)健康照明的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、構(gòu)建“光健康”標準體系。

智能的虛擬視覺大腦

“如今，屈光不正已經(jīng)成為我國的‘國病’，半導(dǎo)體照明雖然是應(yīng)用前景最為廣闊的新型照明技術(shù)，但產(chǎn)品的健康性和對人體的光生物影響機理不明確一直是影響其發(fā)展的重要因素。”參與該項目的研究員史國華說。他在蘇州醫(yī)工所從事眼科成像和視覺的科學(xué)應(yīng)用研究。

史國華描述了基礎(chǔ)屈光、調(diào)制傳遞函數(shù)、點擴散函數(shù)等眼球的多項生理參量，要想把光對視覺的影響參數(shù)描述清楚，共需要二十多種設(shè)備來測量。

“我們有兩條路可以走，一是購置進口設(shè)備，能短時間內(nèi)得出結(jié)果，但因為進口儀器做不到所有數(shù)據(jù)開源，只有結(jié)果沒有過程，沒法在第一時間開展標準溯源研究。另一條路就是自主研發(fā)測量儀器，時間長一點，但數(shù)據(jù)能開源，為之后的標準制定工作奠定基礎(chǔ)。另外，還有些特殊檢測設(shè)備，只能自主研發(fā)?！笔穱A他們已經(jīng)研發(fā)出部分測量儀器，并獲得了十幾項生理參量。

“下一步我們希望將多功能儀器集成在一起，在一個照明環(huán)境下快速把所有生理參量測出來?！彼孕诺卣f，“預(yù)期將形成樣本量大于12000人次的半導(dǎo)體照明光生物影響生理數(shù)據(jù)庫，樣本量大于1000人次的光生物影響病理數(shù)據(jù)庫?！笔穱A告訴記者，通過各種參量，結(jié)合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，將構(gòu)建光環(huán)境評價的模型，最后將誕生一個虛擬的視覺大腦。這意味著今后的燈具評價將變得智能和快捷。

后續(xù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模過500億

在應(yīng)用開發(fā)方面，科研人員將申請發(fā)明專利11至12項，根據(jù)視覺安全、健康舒適度和光品質(zhì)要求，研發(fā)不少于3套符合光健康要求的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品，進行不少于5處建筑場所的健康照明應(yīng)用示范，包括工廠、學(xué)校、住宅及醫(yī)療場所。

“按照研究思路，我們未來的終極目標是每個家庭、單位和個人都可以根據(jù)需求定制一套舒適感最佳的照明設(shè)備。”這是史國華的期待。

科技部原副部長曹健林對項目提出了希望：“這么多參與單位能夠做到強強聯(lián)合，除了光照健康標準的‘軟產(chǎn)出’，還希望有一些‘硬產(chǎn)出’，能夠設(shè)計出符合國人需求的健康照明燈具，還有光健康評價的儀器設(shè)備?！?/p>

中科院蘇州醫(yī)工所所長唐玉國表示，該項目的研究將為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和在國際科研領(lǐng)域爭取技術(shù)優(yōu)勢起到顯著的作用，同時切實提高半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的健康屬性，服務(wù)于市場與消費者。

據(jù)估計，該項目后續(xù)帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模達500億元以上，將為中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)突破同質(zhì)化競爭困局、占領(lǐng)“以人為本的照明”這一產(chǎn)業(yè)新制高點起到積極推進作用。

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