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原生代(青岛)科技有限公司:维护海洋生态平衡 做义不容辞的“海洋医生”
青岛海洋发展网
2021-11-17 08:22

原生代(青岛)科技有限公司项目及技术负责人姚永

在地球发展的地质史上,原生代是作为地球有生命以来的第一个时代。在原生代,地球上出现了第一个生物——细菌。

姚永说:“公司‘原生代’的名字便是由此而来,我们做海洋行业的,对海洋的起源、追溯要做到极致,也想为促进海洋生态的健康发展做出一份贡献。现在公司最主要的两个研发项目就是快速营养盐分析仪和鱼苗分苗器,无论是助力海洋生态发展,还是海洋企业发展所带来的作用都是巨大的。”


海洋里的生态秩序官

锚定赶超世界一流

什么是营养盐?

营养盐一般指海水中无机氮、磷、硅,是海洋生物生长所必需的物质基础。它们受海水运动和生物活动的影响,使浓度随海区、深度和季节不同发生较大幅度变化。不同浓度营养盐不仅影响海洋初级生产力,还影响海洋生态系统结构和渔业生产活动。

谈到营养盐的重要性,姚永说道:“维持海洋生态平衡是营养盐很重要的一个意义。营养盐里面的氮磷硅实际上对浮游植物的生长会起到决定性的作用,而鱼等小型浮游生物会吃浮游植物,所以浮游植物基本上又决定了浮游生物,从而促成了生态的循环。生活中有很多生态失衡所带来的负面影响,比如从2008年开始青岛海域频繁出现的浒苔、日常生活污水排放。

当某种元素过多,相应的某种生物就会聚集性爆发,从而造成海洋的失衡。就像人会缺钙一样,如果水体中某种营养元素低,那整个浮游生物的构架也就不完整了。如果某种浮游生物喜好的某种特性的盐缺失,那相应的生物也就没有了,最终就会造成物种的灭绝。”

原生代团队研发的“快速营养盐分析仪”项目,构建适用于海洋营养盐的测量技术和高精度测量方法,最终实现10分钟五项营养盐参数的快速测量,数据精确度达到国际先进水平。

姚永说:“当前科研、生态环境溯源调查,在入海口或近海海域进行人工采集水质样品后,倒入氯化汞(剧毒)做固化封装,存放在4度保温冰箱(有效期可延长到1周),再带回实验室进行抽滤、稀释、消解、比色等流程后进行化验。虽然,实验室仪器精度较高,但要及时检测受限因素非常多。由于海水成份比较复杂,密封进瓶子里,在拿回实验室的过程中,会受到各种不确定因素交叉影响,如温度、环境光会导致藻类代谢变化,海洋生物交叉化学作用导致与原样水质发生变化。针对行业内难点和痛点,我们研发了原位、在线营养盐仪器,解决了不能在线测量的短板。便于携带及多场景应用,通过高度集成同比缩小重量,优化智能及提升自动化功能,相当于把仪器实验设备,搬到了测试现场,还原了水质环境真实性,解决了数据实时及真实性,更有利于科研机构及政府主管部门的精准决策和判断。”

姚永谈到了养殖行业:“岸基工厂化养殖、近海围栏养殖是一样的,可就地取样拿回实验室化验。但实验室方法耗时久,操作要求高,注重操作细节,重复做大量的工作且效率低下,易出现人为操作失误,导致误差的产生。按时间计算手动测一组多参营养盐时间,我们可以测5组,手工操作受限因素多,不能同时交叉操作,多点测量需求无法满足,容易混乱且效率低。从前处理药剂配置、反应时间、絮凝络合......工序麻烦任务繁重,而我们解决了随时可放置在任何地方,实现不同场地的快速交叉测量。”

△陈列在孵化器展厅的产品

当谈及营养盐检测在国内外的现状和发展时,姚永有自己的一番见解:“我们参考国外快速测量理念,突破仅限于实验室的应用场景。实验室的环境比较理想,会借鉴他们快速检测设计理念。基于两方面:第一个,是基于化学反应里包含的一种催化剂,如果加入催化剂,在特定的条件下,就会加速化学反应的过程。第二,对实验条件进行优化,从而加快反应时间。在化学方法行业规范里,反应完全和不完全会尽可能结合用量。好比一缸水反应完的时间比一杯水要长,在能够准确测量的情况下,我们会减少用量。在测试结果精度的方面,设置比较封闭黑暗的环境,减少外部环境光带来的影响,从而减少测量误差。“

自然科学技术随时间的延伸更加快速发展,不断向前推进并衍生出更多创新产品,释放更多人类生产力,原生代在技术和理论上不断创新匍匐前行,姚永说这是1.0版本,未来持续迭代产品一代代升级,满足更多特殊应用场景,检测更多指标,数据精准度更高,速度更快......展开一段段对未来的憧憬和规划,并邀约更多交叉学科带头人合作共创未来。


鱼苗中的健康审核官

填补国内行业空白

在鱼苗养殖过程中,饲养、运输、销售等环节都需要对鱼苗进行计数。目前国内普遍采用人工统计的方法计数,费时费力,准确度低,同时还会对鱼苗造成二次甚至多次伤害。对此,姚永分享了一个非常生动的事件:“鱼苗基本上都在1公分-3公分之间,前段时间南方举办了一场技能大赛,采用打筛法计数,两人一组,比速度和准确度,针对比较贵的鱼苗,通常一条一条打捞计数,最后分箱运输。当前育苗厂主要采用两种数苗方式,一种为打杯法:打一杯看鱼的数量,再通过一杯一杯的打捞,计算鱼苗的数量。第二种称重法,打捞一兜进行称重计数,再通过计算重量计算所有鱼苗数量”。随着密集型劳动人口红利的丧失及市场需求大,出苗周期短等不利因素,决定了企业的盈利及竞争力。

△鱼苗人工计数比赛

针对养殖场强烈要求下,原生代团队着手研发鱼苗分苗器项目,使用视觉识别方式进行鱼苗大小的分拣和计数,鱼苗经过特殊的分拣装置,配合高速摄像机,计算机通过快速图像处理达到自动、高效鱼苗计数的目的。

姚永解说到“首先提取特征,通过卷积神经网络对鱼的某一特征进行不断训练,达到精准识别的目的。在鱼通过的过程中,对特征点进行识别,快速计数,同时识别特征点异常的鱼,通过机械手取出,达到快速分拣。为了控制鱼苗动向,可以采用麻醉、生物驱赶、声波驱赶或水流等方式。目前国际上虽然也有一些快速的方式,但针对于某一类鱼并没有很好的解决方式。我们希望把人工操作所带来的鱼苗损伤降到最低,对鱼的生长畸形进行分拣排除,保证养育品种的质量符合市场要求,从而带动养殖企业对应趋势变化带来的时机,快速且高效发展,这就是我们的驱动力和使命。”

△正在进行鱼苗识别


“优秀团队和市场需求,

是我们前进的无限动力”

当提到对于项目和未来的发展时,姚永讲起了项目团队和目前的市场前景,充满信心地介绍道:“其实我们这个行业属于多学科交叉,普遍情况下每个人都是各有专攻,而我们团队集合了各个领域的人才,专业互补使团队能力更强。例如营养盐分析仪涉及到化学反应,需要推算过程和试剂配置会交给化学研究的人才;涉及到自动化等研究就交给仪器研究方面的人才”。

据了解,“原生代”人才团队在行业里有10-20年以上的钻研经验,先后推出海洋智慧物联系统、水质分析仪、营养盐原位分析仪等多款产品,具有较强的研发实力。


△项目团队正在作业

也是由于多学科交叉的原因,姚永提到了大家在一起时常常发生的趣事:“我们遇到问题会一起讨论。针对同一个问题,有的人就喜欢闷头一遍遍尝试,有的人会借鉴国外的解决方案,大家专业不同看待问题角度不同,所以会有意见分歧的时候,最终汇总几个方案一起尝试,做下一轮测试”。姚永笑着说道:“除了对于团队的自信,市场方面也比较认可。我们有意向养殖行业发展,它的整体需求比较多,现在有很多客户咨询我们的产品,相当一部分偏向定制化需求,例如,针对养殖品种不同,客户对某单一元素要求更高一些。市面上通用的产品做不到全覆盖,我们希望做好垂直细分市场,实现差异化满足需求,对于产品细分行业和用户特殊需求满足,都是一个很好的发展。当前,我们与中科院海洋所、中国海洋大学、水科院黄海所、浙江大学等高校及科研机构有紧密结合,并在胶东半岛地区的大中型养殖企业进行应用合作。营养盐分析仪目前处于终试阶段,鱼苗分拣需要养殖方提供的素材比较多,且分苗季节周期性比较强,目前处于前期研发阶段。未来我们希望无论是岸基工厂化养殖,还是深海网箱养殖,还是生态溯源资源调查等等。我们始终不忘出发的初衷,不满于现状,不断优化和整合更好的解决方案,在技术创新和产品力上做更大突破和努力,当前,丰富的海鲜产品在满足人们营养和物质需求时,我们愿成为解决水产行业瓶颈的幕后超人。”

聊到入驻孵化器的契机,姚永颇有感慨地说道:“我们很早就关注孵化器,海洋科技孵化器作为海洋行业聚集地,对海洋产业及入驻企业的发展都起到了很好的推动作用。当前用户还存在对国产产品信心不足的问题,例如,国产仪器跟进口仪器同测一个参数,两个数字结果不一致时,很大一部分人瞬间第一反应就是进口的没问题,这更激励了我们要不断发展、突破的决心和斗志。通过不断更新迭代创新技术和方法原理,用大量应用案例及数据比测,逐渐消除用户对国产设备的疑虑,破解对国产精密仪器的僵化认识的围墙。海洋行业是一个垂直且细分的领域,中国大洋经海战略面临的问题,也是世界各个国家涉海科研、企业面临的问题,需要更多交叉学科研究团队一起钻研与合作,需要国家更长远的战略规划及政策引导和支持,早日实现耕海牧洋的蓝图愿景。”


 企业简介  

原生代(青岛)科技有限公司

“原生代” 的宗旨是为用户提供智能化、信息化、简约化的产品和服务。目前自主研发的产品有DO500型手持溶解氧测量仪、原生代一体式原位营养盐分析仪、原生代台式系列营养盐分析仪、YSD 水质监测平台。

采用多通道独立流路设计,可同时测量硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、活性磷酸盐和活性硅酸盐等5种参数,大幅提高系统稳定性,可原位自动标定,具有测量准确度高、响应速度快等特点。

“原生代”人才团队及学科齐全、结构合理,由从事10-20年以上工作经历丰富的人员组成,先后推出海洋智慧物联系统、水质分析仪、营养盐原位分析仪等多款产品,具有较强的研发实力。

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