云端智能将给科学仪器带来哪些变革——访北京云端光科技术有限公司总经理牟涛涛博士

　　2017年8月，北京云端光科技术有限公司(简称：云端光科)正式注册，国家首批千人计划专家黄晓庆先生任董事长，光学专家牟涛涛博士担任总经理。作为达闼科技的全资子公司，云端光科专注于云端智能光学检测仪器和光学医疗仪器研发制造。特别值得一提的是，在公司成立短短两年多的时间里，云端光科的拉曼光谱仪蝉联2019年和2020年全球光电子行业最高荣誉Prism Awards (棱镜奖)。

　　何谓“云端智能”?它将给传统分析仪器带来哪些变革?云端光科又是如何诠释“云端智能”的呢?日前，仪器信息网编辑特别采访了北京云端光科技术有限公司总经理牟涛涛博士。

北京云端光科技术有限公司总经理 牟涛涛博士

　　云端智能将改变传统仪器理念

　　据牟涛涛博士介绍，黄晓庆董事长在创业之初就提出了“云端智能，连接未来”的口号，他率先提出了云端仪器的概念。“由于传统的分析设备都是在实验室内部由专业人员进行操作，所谓专业就是经验，而所有的经验都可以被大数据人工智能所替代，所以他建设性且前瞻性的提出了利用云端智能仪器代替传统检测设备。”

　　鉴于创业之初就确定了这样的理念，在后续的公司运营中，云端光科致力于将先进的互联网技术与传统仪器技术相结合，构建“云-网-端”一体化的物联网仪器智能检测平台，实现设备与云端、设备与设备间的安全互连互通(物联网)。同时，结合人工智能和大数据，实现检测结果实时上传、多维度大数据统计、分析及呈现。

　　“作为科学仪器一个重要的发展方向，云端智能物联网通过人工智能、大数据、物联网等技术实现仪器数据的精确分析，可以将专业设备变为一键操作的傻瓜式设备。”牟涛涛博士解释说，“大家都知道现如今4G/5G的发展迅速，这就使仪器云计算成为了可能，使专业设备可以走出实验室。我们希望通过‘云端智能’的核心，用互联网+思维改变仪器行业，将检测仪器小型、智能化，实现大型设备走出实验室，进入寻常百姓家。”

　　“可以说，云端智能仪器将带给科学仪器行业一个崭新的未来，通过云端的人工智能和大数据分析算法，将来会实现智能化实验室，检测更加简单快捷。”牟涛涛博士总结道。

　　以拉曼为核心，打造云端智能仪器平台

　　据了解，云端光科目前的主要产品包括手持智能拉曼物质分析仪、痕量毒品毛发检测仪等，特别值得一提的是，该公司所有的产品都可以连接物联网大数据平台。牟涛涛博士说，“借助母公司达闼科技云端技术优势，我们将打造国际第一个云端智能仪器平台。”

　　现阶段，云端光科以拉曼作为主打产品。对于这样的选择，牟涛涛博士解释道，因为拉曼是一种通用技术，具有应用领域广、覆盖范围大、检测速度快、准率高的优势。同时，拉曼也是云端光科最先研发的产品。而谈到拉曼产品，不得不说的一件事就是，云端光科的拉曼产品曾经荣获2019年和2020年号称光学界奥斯卡的“棱镜奖”(Prism Awards)，到底是怎么样的实力让其蝉联这项全球光电子行业最高荣誉?对此，牟涛涛博士给出了详细的解释。

云端智能手持拉曼检测仪M1

　　2019年2月，M1型号手持式拉曼检测仪在美国西部光电展上夺取光学界最高荣誉“棱镜奖”(Prism Award)(探测器与传感器类别)，同时2019年年末，该产品还在美国摘得2019年度“创新大奖”白金奖桂冠。牟涛涛博士自豪的说：“这是中国公司首次获得棱镜奖及‘创新大奖’ 白金奖。”不仅如此，该产品还曾获得IIEC国际创新创业大赛金奖(一等奖)、军转民创业大赛二等奖;海淀区高价值专利大赛三等奖。

　　据介绍，该产品小巧轻薄，重量仅有410g，且配备5.7英寸显示屏;检测速度极快，仅需3秒便可准确检出物质名称及图谱(包括混合物);设备可接入云端物联网检测平台，提升了设备的智能性及延展性，实现了检测数据实时上传，云端数据库实时更新，解决了传统设备谱图升级的难题;自研的深度学习算法使产品准确性随着使用还能不断提升，且突破性的混合物比例深度分析可以为用户提供更有价值的信息;另外，云端检测平台的接入，可以保证产品智能性的提升和场景的大幅扩展。据悉，该产品已经通过公安部一所检测中心检测。

云端智能手持面阵扫描拉曼检测仪M1S

　　在M1型号手持式拉曼检测仪的基础上，M1S型号加入了高频面扫MEMS科技，使得激光不再聚焦于一个固定的点，而是可以按照预先定义的轨迹不断运动，成功解决了固定激光在检测易燃易爆物品时可能造成的点燃和爆炸危险，且对于粉末状混合物分析的准确性可以大幅提升。在这样的技术支撑下，M1S型号手持面阵扫描拉曼检测仪于2020年2月在美国西部光电展上再次获得 “棱镜奖”，成为世界上第一家连续两年获得“棱镜奖”的公司。”

　　牟涛涛博士总结说，云端光科在国际上首次将人工智能用于光谱识别，已经申请PCT国际专利80+项。目前，物联网智能拉曼终端可用的数据库物质总量达10000多种，包含军用化学毒剂20+种，爆炸物近200+种，毒品及易制毒200+种，新型精神活性物质230+种，其他有毒有害危险化学品9000多种等，并可实时增加更新，可应用于军队、公安(技侦、缉毒、反恐)、消防、海关、公共安防和食品药监等领域。

检测平台模块

　　据悉，目前云端光科云网端的物联网仪器架构已经落地试点成功。其中，福建省公安厅搭建的云端禁毒智能物联网系统成功运行6个月，将手持拉曼、手持痕量毒品毛发检测仪等接入云端大脑，有效地实现了全局监控，同时结合人工智能研判与数据统计分析，科学性地实现禁毒情报分析及预警。

　　从智能设备生产商到智能设备服务商

　　除了既有的技术之外，云端光科也正在进行多项前沿项目的研究。比如，新冠肺炎肆虐，云端光科响应国家号召，积极参与新型冠状病毒(2019-nCoV)现场快速检测产品研发。据悉，云端光科正在与国内高校与研究中心联合，在云端智能手持式面阵扫描拉曼检测仪的基础上，结合SERS技术，实现新冠病毒的快速检测。牟涛涛博士说，该项目目前正在研发阶段，如果研发成功，这种低成本的技术可以实现3分钟内同时检测多种病毒，大大降低确诊时间，为国家节省财力物力。

　　另外，云端光科目前也正在研发其他类型的安防仪器。据牟涛涛博士透露，未来云端光科将会在一年的时间内至少发布2-3款杀手级产品。

　　而对于公司的发展，牟涛涛介绍说，未来，云端光科将秉持“云端智能，连接未来”的理念，进一步在智能仪器研发领域不断探索。同时完善针对不同应用领域的物联网大数据应用管理平台的开发建设，进一步支持其他厂家及类型设备的接入平台，实现从智能设备生产商到智能设备服务商的转变，为客户提供包括终端设备、数据平台、定制开发、耗材及售后技术服务在内的全方位服务。

　　后记：牟涛涛博士一直从事光谱相关分析技术的研究，据其介绍，近几年国内光谱仪硬件方面有了长足进步，行业知识产权数量剧增，出现了不少新产品，甚至已经超过了国外水平。但在软件或算法方面，与国外相比还有一定的差距，这与国内重视硬件的环境有关。其呼吁，我们应该加强算法及软件方面的投入，国内设备的数据库一般小于1000条(国外一般10000多种)，导致使用场景受限，需要不断完善数据库，提高设备的整体性能。