高校科技抗疫在行动｜南科大发布3项抗疫科技成果

近日，南方科技大学向湖北武汉捐赠由南科大材料科学与工程系副教授孙大陟团队自主研发的防雾新材料——60万片防雾酒精湿巾和2万瓶防雾酒精喷剂，火速驰援抗击新冠病毒肺炎疫情的主战场湖北省。

图 | 物资捐赠仪式

面对疫情，南方科技大学积极开展科研战“疫”工作，在多个抗击疫情的关键领域取得科技成果。

防雾湿巾

在抗击新冠肺炎的最前线，护目镜起雾问题困扰着不少医务人员，南科大材料科学与工程系副教授孙大陟团队紧急攻关，研制出了适用于护目镜的防雾消毒湿巾。使用湿巾简单擦拭，即可保证护目镜镜片长时间不起雾，对人体人眼无毒无害，并起到有效的消杀病菌作用。

防雾湿巾使用方法非常简便，抽取湿巾擦拭镜片表面即可，每片防雾湿巾可至少擦拭一副护目镜，效果可至少持续一天，大大节省了医护人员清洁装备的时间，为“与死神赛跑”抗击疫情提供了有利条件。

图 | 左：未擦拭防雾湿巾 右：已擦拭防雾湿巾

图 | 左边：已擦拭防雾湿巾 右边：未擦拭防雾湿巾

只一张湿巾，仅简单擦拭，是怎么做到防止护目镜起雾的呢？起雾现象的产生，是由于水蒸气在镜片等表面遇冷液化形成了小水滴，让光线产生散射，造成视线模糊不清的情况。孙大陟团队此次研发的防雾消毒湿巾中含有特殊的安全无毒纳米材料，用其擦拭后，能在镜片等表面形成一层持久的透明亲水保护膜。这层保护膜会降低水滴表面张力，使小水滴形成水膜，大大降低光线被散射的可能性，从而消除雾气。同时，湿巾采用了75%酒精作为溶剂成分，对细菌病毒的有机结构有极强的破坏作用，使之可以有效灭活病毒、细菌等。

桌面型高效灭菌消毒口罩再生设备

新冠肺炎疫情发生以来，口罩等小件个人防护物资成了人人必备、出门必用的物件。随着工厂、企业等复工复产，口罩的需求量将进一步加大。目前，因口罩生产的关键原材料熔喷无纺布供应短缺，口罩供应依然紧张。

南方科技大学材料科学与工程系（简称“材料系”）系主任程鑫教授团队针对新冠肺炎疫情紧急自主研制了低成本、桌面型高效灭菌消毒口罩再生设备（简称“口罩再生设备”）。该设备可对使用过的口罩进行杀菌消毒再生，缓解口罩供应紧张的同时减少大量废弃口罩对公共环境和公共卫生的潜在污染。

图 | 口罩再生设备样机

设备原理：多模块协作彻底消灭病毒和细菌

程鑫介绍，团队研发的口罩再生设备通过红外灯快速加热和高强度紫外灯照射等功能模块，实现口罩无害化再生处理,能够在不到3分钟的时间内快速有效地彻底消灭病毒和细菌，每台设备一天（按10小时计）可处理400个口罩。团队还和南科大第二附属医院（深圳市第三人民医院）合作，测试了口罩再生设备样机的灭菌消毒效果。此外，团队还开展了新版组合型口罩杀菌及再生设备的研制工作，能够在第一版设备的基础上进一步使处理后的口罩达到原有的防护水平。

应用场景：可消毒物品类别多 适用场所广

该口罩再生设备在日常也具有广泛用途，可以为护目镜、面罩、个人毛巾、水杯等物品提供快速消杀能力。设备可为家庭、办公室、幼儿园、养老院等普通场所提供快速高效的灭菌消毒能力，为老人、婴儿等免疫力弱的易感人群在流感、肺炎等流行性疾病高发季节提供有效防护。

新冠病毒传播建模预测和模拟推演平台

新型冠状病毒的感染传播与人流移动存在密不可分的关联。现阶段的多数研究只停留在简单的相关性分析以及基于全国地图的数据可视化阶段，缺乏在城市尺度上、针对人流移动的细粒度深度分析，更缺乏基于人流移动的传播模拟推演模型以及潜在感染源和风险区域的挖掘模型。随着复工潮的来临，战“疫”面临新的挑战。

图 | 人流大数据和AI驱动的新型冠状病毒（COVID-19）传播建模预测和模拟推演平台

南方科技大学科研部、工学院、计算机科学与工程系（下简称“计算机系”）和南方科技大学-东京大学超智慧城市联合研究中心紧急组织科研力量，成立“新型冠状病毒传播建模预测项目组”，由计算机系副教授宋轩担任负责人，迅速启动针对新型冠状病毒传播感染的“大数据分析和AI建模推演平台”研发工作。该平台是一个针对新型冠状病毒传播的大数据分析和AI建模平台，其中预测和模拟推演模型完全由数据驱动，需要使用人流大数据进行训练和优化。数据拥有单位只要将人流大数据输入平台，平台即可以自动完成模型迭代训练，并输出相关的预测和模拟推演的可视化结果。其预测和模拟推演的精度由模型训练数据的质量、精细度和覆盖度决定。

图 | 平台未知风险区域动态挖掘和风险轨迹示警

推演平台通过整合、处理和分析各类多模态人流移动和出行大数据，结合新一代的人工智能技术，完成对新型冠状病毒的传播和感染人群细粒度建模，从而实现在城市区域内细粒度预测、模拟和动态推演传播感染情况。

平台可实现的基本功能主要有以下几个方面：

1· 建立新型冠状病毒和人流移动的映射模型，包括传染概率确定/潜伏期分析/传染代数分析等；

2· 分析隐藏病患，由于疾病传播为链式，可以根据缺失轨迹链反推出尚未确诊的疑似病患；

3· 分析风险人群，可根据病患轨迹寻找可能有接触的风险人群，提前预警；

4· 挖掘潜在病原地，分析病人间的轨迹交叉点确认潜在的未知病原地。

在以上功能基础上，平台可以实现设定不同的公共防疫政策（如封闭城市内的高风险感染区域），在城市尺度上，动态推演和模拟在这些政策下的城市传播感染情况，从而帮助相关部门制定更为高效的隔离和公共防疫政策。

来源：南方科技大学

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