本报记者 陈曦
走进天津大学天津市过程检测与控制重点实验室，仿佛置身于一座精密的微型工厂。纵横交错的管道密布其中，一座36米高的白色水塔静静矗立，见证着实验室科研深耕。这里既是工业检测领域的“创新高地”，更构筑了国家工业系统安全运行的“技术防线”。
科技日报记者日前专访了实验室负责人、天津大学电气自动化与信息工程学院院长谭超，探寻实验室科研团队如何用精准检测守护工业安全，以创新技术赋能“中国智造”。
用创新技术为工业管道做“体检”
记者：我看纵横交错的管道占据了实验室的“半壁江山”，这些复杂的管道和咱们实验室的研究有什么关系吗？
谭超：如果把工业系统比作庞大的“生命体”，工业管道就像这个生命体的血管，管道中气、液和固体颗粒混合而成的多相流，则像血管中流淌的血液。而我们实验室的研究重点，就是对这些工业“血液”进行检测，从而保障工业血管的“健康”。
为此，我们在实验室内复刻了充满多相流的工业管道，通过研发专用传感器、高精度测量仪器以及配套算法软件，实现对管道中多相流的实时在线监测与诊断，提前预警管道堵塞、泄漏等隐患，从而保障工业系统安全高效运行。
我们实验室紧跟国家工业发展脉搏，研究方向从最初的化工仪表，逐步拓展为在线检测、智能传感、过程控制等，服务覆盖石油化工、煤炭、航空航天、生物医学等多个领域。此外，实验室还紧跟国际发展前沿，在智能装备、类脑感知、油气集输等领域积极展开技术开发和服务，赢得了国内外同行的认可。
记者：您能具体介绍下实验室取得了哪些成果吗？
谭超：我们依托国家重点学科，早期便锚定复杂流体检测这一工业痛点，建成国内领先、国际一流的实验平台。同时，我们形成了从基础传感原理、核心检测技术到智能系统集成的完整技术链条。
例如，我们实验室研发的一项核心技术是“工业过程层析成像”，这相当于给封闭、不透明的工业管道或容器做CT扫描，让工程师“看见”其内部流动状态。目前，该技术已在亚洲最大深水腐蚀试验环路、核电厂蒸汽发生器及深汕铁路盾构机中得到应用。以盾构机出浆管流体密度检测为例，我们技术的检测精度可媲美传统放射性密度计，而且在安全性、检测速度和成本方面更具优势。此外，该技术在应急场景下也为伤员挤压损伤的快速诊断提供了有效手段。
实验室的另一项代表性成果是类脑边缘智能技术。我们将多源感知、类脑计算与边缘决策深度融合，提升了无人系统在不确定环境下的自主感知与协同决策能力，为具身智能发展提供了关键支撑，并在低空经济应用中有效增强了无人机自主飞行、协同调度和集群的系统整体可靠性。相关技术已在国家级项目中完成验证。
此外，通过与中石油、中海油等龙头企业深度合作，承担国家重大科研项目，我们实现了理论创新与工程应用的“双向奔赴”。
记者：您能介绍一下实验室的建设历程吗？
谭超：实验室依托天津大学“控制科学与工程”一级学科及“检测技术与自动化装置”国家重点学科建设而成。
1956年，天津大学创建化工仪表与自动化专业，与此同时，该专业实验室建设同步启动，开启了工业自动化检测技术领域的“拓荒之旅”。
上世纪80年代，在国家支持下，白色水塔及配套的水流量标准装置建成。这些当时全国领先的专用实验设施，为研究管道流体提供了稳定的压力源，奠定了流动检测领域研究的硬件基础。
2001年，“检测技术与自动化装置”获评国家重点学科，奠定了实验室建设的学科基础。
2003年，实验室正式设立；次年，获得天津市科学技术委员会和天津市教育委员会联合认定。这标志着我们从单纯的学科建设，迈向平台化、体系化建设。
培养多学科交叉人才
记者：科研成果的取得离不开优秀的人才队伍，实验室在人才梯队建设方面有哪些特色？
谭超：人才是实验室最宝贵的财富。经过二十多年发展，我们形成了一支老中青结合、梯次衔接的队伍。老先生是“定盘星”，传递严谨治学精神与深厚工程经验；中年科研人员是“主力军”，承担科研攻关与项目领军重任；青年科研人员是“生力军”，思维活跃、敢闯敢干。
人才布局上采用“一体两翼”模式：主体是深耕工业检测的核心团队，确保实验室传统优势稳固；同时前瞻性引进医学检测、低空经济、人工智能等交叉领域年轻人才作为“两翼”，既保证核心方向深度，又通过学科交叉激发创新活力。
记者：实验室诸多研究涉及学科交叉，实验室是如何培养跨学科人才的？
谭超：现代检测技术天生具备“跨界”属性，其传感基础源于物理或化学原理，并涉及材料敏感元件、电子信号采集、计算机信息处理以及人工智能决策等领域。我们主动布局“检测+集成电路、化工、医学、人工智能”深度融合模式。例如，我们牵头联合天津大学八个学科，共同建设“低空技术与工程”交叉学科，培养低空领域高水平人才。同时，我们通过共建交叉课题、承办高水平行业会议，搭建开放协同的创新生态。
国际合作也是重要一环。我们与英国爱丁堡大学、德国慕尼黑工业大学、挪威卑尔根大学、日本千叶大学、芬兰东芬兰大学等学校不同领域的课题组长期深度合作。比如与东芬兰大学数学家合作开展流场反演算法研究；与美国杜克大学神经工程团队联合探索类脑计算机制，为低功耗边缘智能提供技术基础。这些合作极大拓宽了研究人员视野，提升了其解决复杂系统问题和开展国际协作的能力。
打造充满活力的创新“社区”
记者：面对科技飞速发展尤其是智能化浪潮，实验室对未来科研方向有何新布局？
谭超：当前工业正朝着数字化、智能化深度转型，检测技术也需“跨代升级”。在稳固工业智能检测传统优势的同时，我们积极布局三大前瞻方向：一是“具身智能感知”，让传感器赋予机器和装备智能感知和决策能力，使其可自主适应环境和任务要求，进行自主调控；二是面向低空经济的监测技术，如无人机健康管理、智能感知等；三是探索“类脑智能”在监测中的应用，借鉴生物神经网络的高效信息处理模式，提升人工智能算法的计算效率并降低能耗。
我们的核心攻坚目标是让传感系统“更小、更聪明、更柔性”。我们正研发高端检测芯片、柔性传感器以及更强大的嵌入式智能算法，目标是为大型装备设计可穿戴、可贴附甚至可植入的智能感知器，实现无处不在的精密感知。
记者：在推动实验室可持续发展方面，您有哪些战略构想？
谭超：多年来，实验室已构建“传感元件—专用器件—智能模块—整机装备—工程应用”的完整研发体系。接下来，我们的重点是打通成果转化“最后一公里”，依托天开高教科创园等国家级孵化平台，将硬核技术精准输出到石油化工、氢能、航天、医疗、低空经济等产业端。让科研成果从“学术书架”站上“工业货架”，既服务国家重大战略、解决产业难题，又通过产业反馈获取研发资源，反哺自主创新。这就是我们可持续发展的“密码”——让创新成果落地生根、开花结果，在服务社会中实现自身持续成长。
记者：您能为我们描述一下实验室的未来图景吗？
谭超：我希望实验室成为“从原理到产品”全链条创新的策源地，以及智能感知技术的“摇篮”。未来，这里不仅能产生国际领先的学术思想，更能孕育解决国家重大需求的核心硬件和系统。我们的目标是在高端工业检测芯片、智能算法软件等关键领域实现自主突破，让中国在智能感知领域拥有更多硬核“中国芯”和“中国魂”。
同时，实验室也应是一个开放融合、充满活力的创新“社区”，吸引不同学科优秀人才在这里碰撞思想，将技术拓展到医疗健康、城市安全、深空深海等更广阔领域，让“检测”这项基础关键技术，为美好生活和社会进步提供坚实支撑。
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