双创风采 | 畜牧智慧芯:动物健康的智能“芯”

学生记者 于依雯 2018年01月17日 报道 浏览次数:

[编者按]无论是规模化动物养殖,还是居家宠物照料,人们都非常关心动物的安全问题。动物生病不同于人,往往发现晚、进程快,经常错失治疗良机带来巨大损失。如何在食品问题发生时能快速追踪溯源?如何保障养殖户的经济收入?如何精准搜寻家庭走失宠物?

针对此问题,2016年9月,我校信电学院农业信息化技术博士生张国锋和同伴们成立了“畜牧智慧芯”创业团队。他们要研发一款含有个体标识和体温检测的植入式芯片,配以智慧云平台,真正实现畜产品的精准管理、疾病早期诊断、安全预警,在实时监控动物健康的同时,还可以在家庭走失宠物搜寻等方面发挥重要作用。

日前,他们的作品——“畜牧智慧芯”已经获得认可:在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛中获得北京赛区一等奖、全国总决赛铜奖。

“畜牧智慧芯”的灵感来自对农业生产的观察

张国锋出生于山东泰安的一个乡镇家庭,2005年底2006年初,山东济南长清区发生口蹄疫疫情,防疫人员销毁病牛和同群牛百余头,数十个家庭因疫致贫,养殖户望着疫情传染那绝望的表情,让他意识到解决疫情早期诊断问题迫在眉睫,他的内心埋下了颗种子。

2016年,为了实现自己的梦想,也为了能帮养殖户解决问题,张国锋放弃了金融IT产品经理的工作岗位,考入我校信电学院攻读农业信息化技术方向的博士学位。对于博士生而言,选择合适的科研课题至关重要。那时,他想要立项研究保障畜产品(肉、奶)“从牧场到餐桌”的全流程监管,在畜牧问题发生时能快速追踪溯源、迅速解决。幸运的是,他的导师贾敬敦教授、合作导师信电学院院长高万林教授对其创新创业项目给予了全方位支持,并建议围绕计算机网络与信息安全学科方向,依托农业领域专用芯片开展研究,以解决实际问题为导向来进行选题。

结合自己在乡村生活生产的经历,他对食品安全、疫情传播等问题开展了进一步的研究思考。他认为,我国畜牧养殖中存在监管不到位、信息获取技术手段不足的问题。因此,解决疫情早期诊断,实现畜产品全流程监管、追踪溯源,就成为了畜牧产业健康发展的关键问题,也是在保证老百姓健康、保障养殖户经济收入中必须要考虑的事情。

可植入皮下芯片的研发思考要全面

“搞科研不可能一蹴而就,随着试验的开展,方案和技术细节也一直在不断修正,这是一个寻找真理的过程。”张国锋说。为了能攻克技术,他广招“外援”:已开展芯片研发工作三年多的同门博士师兄张港红、农大动物营养与饲料科学专业博士生肖鉴鑫、中科院半导体研究所博士后于丽娜、精通企业经营管理和市场推广的经管学院校友陈晓先后加入团队。今年4月,兼通动物养殖和农业设施机械化、自动化的江西农业大学应届生吴德华刚通过农大的博士生考试就被提前“挖”了过来。不仅如此,他们还成立了智囊团,中科院半导体所资深芯片专家肖宛昂副研究员等也受邀为芯片的研发保驾护航。

他们在调查中发现,动物体温是防病、治病的关键,可事实上无论是养殖场还是家庭里,都不缺乏体温监测的工具,但这些工具手段又或多或少有这样或那样的缺憾。“智能化的监控手段迫切需要革新,能不能将高科技的体温监测专用芯片植入动物的皮下,同时实现身份识别、自动监测呢?”张国锋有了创意目标。这样的芯片究竟有没有用户需求呢?他调研了蒙牛集团的专业牧场、动物科技学院的教授专家、标准化猪场等,发现无论是产业界还是学术界,都认为这种植入式芯片具有重大应用前景,可以突破畜牧养殖的技术瓶颈。

2016年10月,产品研发全面启动。研发过程中,遇到的最头疼的问题是技术方案的确定,这是一个曲折的过程。要想使芯片同时具备身份识别、体温监测,最好的办法是采用射频识别技术,日常使用的身份证、公交卡都应用了这项技术,不需要辅助电源,使用期长。可要用在动物皮下体内,体积必须小,写入芯片的信息量要足够大,芯片的信息传输距离还得足够远。为了选择最佳的工作频率,队员们把市面上不同频段的现有产品买来,从低频、高频、超高频到微波都进行了调研与验证。最后低频、高频、微波都被否定,初步确定了超高频的方案。为了验证方案的可行性,他们拜访中科院半导体所、重庆邮电大学等行业专家,不断完善技术方案,这款芯片命名为“畜牧智慧芯”。

这是一项看得见希望、有未来的工作

到了博士阶段,每个人都有自己的研究内容和工作,要想让高水平、高层次的人聚集在一起,为了共同的目标而努力,是很不容易的一件事。

张国锋说:“首先最重要的一点就是团队保持专注。在高院长的指导下,我们团队能专注于芯片领域的研究,虽然每个人的工作不同,但是技术是相通的,这是一个很重要的前提。其次是共同的理想与追求,价值观相同。始终以问题为导向,最大的理想和追求就是解决农业生产中的实际问题。最后是让大家看得见希望,看得懂未来。搞科研要脚踏实地,但也得抬头看路,要能看得见脚下的希望之路,也要能理解路通向何方。这几点便是‘畜牧智慧芯’团队高效工作的保障。”

今年9月,北京智农核芯科技有限公司注册成立。按照团队的规划,明年底这款芯片产品将投入试产,并进入市场。

责任编辑:郝琦伟
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标签:双创风采 畜牧智慧芯
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