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“战略性先进电子材料”重点专项“面向健康照明的光生物机理及应用研究”
11月20日，国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项“面向健康照明的光生物机理及应用研究”在苏州悄然启动。据悉，该项目总预算经费2855万元，由中国科学院苏州生物医学工程技术研究所牵头主办，科技部高技术研究发展中心提供支撑。
“项目集合了涵盖光学、人类功效、临床医学等领域国内半导体照明光健康研究的优势力量，汇聚了国内顶尖半导体照明企业，为半导体照明产业的发展提供了坚实有力的技术基础和产业化基础。”中科院相关负责人介绍，团队骨干成员主持承担过十多项“十二五”期间国家科技项目，同时根据项目需要，吸收了新的优势单位和成员，包括2个国家重点实验室、3个省部级重点实验室、2个国家工程中心，3个省部级工程中心；汇聚了国内年产值近60亿元的数家顶尖半导体照明企业。
据了解，该重点专项采取了“基础研究—应用开发—标准体系构建”的全创新链思路，通过明确半导体照明产品的光生物影响机理，形成客观生理指标评价方法，给出半导体照明产品健康性提升的技术解决方案、实现健康照明的产业化应用、构建“光健康”标准体系。
智能的虚拟视觉大脑
“如今，屈光不正已经成为我国的‘国病’，半导体照明虽然是应用前景最为广阔的新型照明技术，但产品的健康性和对人体的光生物影响机理不明确一直是影响其发展的重要因素。”参与该项目的研究员史国华说。他在苏州医工所从事眼科成像和视觉的科学应用研究。
史国华描述了基础屈光、调制传递函数、点扩散函数等眼球的多项生理参量，要想把光对视觉的影响参数描述清楚，共需要二十多种设备来测量。
“我们有两条路可以走，一是购置进口设备，能短时间内得出结果，但因为进口仪器做不到所有数据开源，只有结果没有过程，没法在第一时间开展标准溯源研究。另一条路就是自主研发测量仪器，时间长一点，但数据能开源，为之后的标准制定工作奠定基础。另外，还有些特殊检测设备，只能自主研发。”史国华他们已经研发出部分测量仪器，并获得了十几项生理参量。
“下一步我们希望将多功能仪器集成在一起，在一个照明环境下快速把所有生理参量测出来。”他自信地说，“预期将形成样本量大于12000人次的半导体照明光生物影响生理数据库，样本量大于1000人次的光生物影响病理数据库。”史国华告诉记者，通过各种参量，结合深度神经网络算法，将构建光环境评价的模型，最后将诞生一个虚拟的视觉大脑。这意味着今后的灯具评价将变得智能和快捷。
后续产业规模过500亿
在应用开发方面，科研人员将申请发明专利11至12项，根据视觉安全、健康舒适度和光品质要求，研发不少于3套符合光健康要求的半导体照明产品，进行不少于5处建筑场所的健康照明应用示范，包括工厂、学校、住宅及医疗场所。
“按照研究思路，我们未来的终极目标是每个家庭、单位和个人都可以根据需求定制一套舒适感最佳的照明设备。”这是史国华的期待。
科技部原副部长曹健林对项目提出了希望：“这么多参与单位能够做到强强联合，除了光照健康标准的‘软产出’，还希望有一些‘硬产出’，能够设计出符合国人需求的健康照明灯具，还有光健康评价的仪器设备。”
中科院苏州医工所所长唐玉国表示，该项目的研究将为中国半导体产业的发展和在国际科研领域争取技术优势起到显著的作用，同时切实提高半导体照明产品的健康属性，服务于市场与消费者。
据估计，该项目后续带动产业规模达500亿元以上，将为中国半导体照明产业突破同质化竞争困局、占领“以人为本的照明”这一产业新制高点起到积极推进作用。
战略性先进电子材料重点专项“用于设施农业生产的LED关键技术研发与应用示范”
11月7日，由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所牵头承担的国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项“用于设施农业生产的LED关键技术研发与应用示范”项目启动暨实施方案论证会在京召开。科技部高技术中心专项办、项目牵头单位领导、项目责任专家、项目咨询专家及项目团队等参加了会议。
在设施栽培中，人工光环境调控作为重要的调控手段之一，近年来正逐渐应用于植物光合补光、菌藻生产以及病虫害防控等领域。随着生产成本下降，LED光源在农业应用正日渐广泛。但是，设施农业LED应用仍面临光质生物学机理及影响效用规律不清、专用光源制备技术缺乏、行业规范缺失等关键技术瓶颈问题。为此，国家适时启动了设施农业生产LED关键技术研发与应用示范项目。
本次启动的项目主要围绕设施农业提质增效、服务国家食物安全的重大需求，以设施种苗、叶菜、果菜、菌藻及病虫害防治为研究对象；重点突破设施农业生产和病虫害防治LED光配方技术，研制出专用LED光源及光环境智能调控系统，并进行产业化示范应用，制定出相关标准、规范，为LED在现代农业生产中大规模应用提供技术支撑。同时，通过本项目研究实现农业与LED产业的跨界融合发展，提高设施农业生产的经济和社会效益。
该项目是国家“十三五”重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项，由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所（以下简称“中国农科院环发所”）牵头主持，联合24家独立法人单位（包括大学、科研院所、企业）形成产学研紧密结合的创新团队。项目咨询专家组由中国科学院半导体研究所李晋闽研究员、中国农业科学院植物保护所吴孔明院士、沈阳农业大学李天来院士、中国农科院环发所杨其长研究员、国家半导体照明工程研发及产业联盟吴玲研究员、中国科学院半导体研究所陈弘达研究员、北京航空航天大学月宫一号首席科学家刘红教授等7位半导体照明、植物保护、设施园艺、设施环境工程、光电子、环境生物技术领域的知名专家组成。其中，李晋闽研究员任专家组组长，中国电力科学研究院邱宇峰教授任该项目责任专家。
作为我国最早从事农业LED研究与应用的单位之一，中国农科院环发所先后主持科技部成果转化项目、“十二五”863计划项目、国家自然科学基金等农业LED项目10余项。研发的植物工厂、温室补光、组织培养等专用LED光源及装备已在全国广泛应用，科研实力雄厚。
据该项目负责人中国农科院环发所魏灵玲研究员介绍，该项目经费合计6317万元，将以设施种苗、叶菜、果菜、菌藻、病虫害防治为对象，通过3年半的创新研究，针对设施农业生产和病虫害防治LED应用领域所面临的关键理论与技术问题，明确提升LED生物效用的原理及方法、重点突破设施农业生产和病虫害防治LED光配方生物学机理及影响效用规律，研制出用于5类对象的专用LED光源及光环境智能调控技术，集成基于LED光照的设施农业生产及病虫害防控的技术与装备，并进行产业化推广示范，制定出行业标准，实现设施农业生产及病虫害防治LED关键技术突破。同时，通过该项目实现农业与光电子材料跨界技术整合，构建基础研究及前沿技术研究相结合的研发体系，具有重要的经济和社会效益。
项目专家组指出，未来4至5年，LED照明将在国内形成巨大产业，产值可观。他们建议该项目注重节能减排，关注LED光源对研究对象光作用机理研究，特别关注最佳光配方、经济光用量、园艺产品品质研究以及经济效益评判等。对于LED病虫害防治研究，专家组建议重点针对温室设施中高发的蚜虫、粉虱进行研究，以解决刺吸式口器害虫为害传播病害的问题，并且还需重点研究病菌消毒、杀菌防治，关注LED光源应用对人类健康影响研究等。此外，专家组还建议采取一些新型研究方法进行创新研究，注意风险管控，关注人为对自然干预后对人类的负面影响。
