让机器“闻”出危险的味道,拥有“直觉”和“判断”@U35王涛给设备装上感知的神经系统

他们用科研“整活”,也能改写未来!

近日,第五届“上海科技青年35人引领计划”(u35)揭晓35位入选者和15位提名奖得主。在ai、生物医药、量子信息、低碳能源等前沿交叉领域,他们敢想、敢做、敢于挑战。

上海科技将推出u35系列专题,走近这些“90后”科技人才。听他们讲讲科研里的b面人生,看他们如何定义下一轮创新潮汐的起点。

2025年u35

当代科技青年图鉴

他们的研究有何价值

35岁对他们来说意味着什么?

科研带给他们的变化是什么?

让我们走进本期u35

本期嘉宾

@王涛(华东理工大学)

华东理工大学副教授,长期致力于以可解释、可迁移、可量产的智能感知控制整体方案,服务国家重大战略需求与产业高质量发展。科研成果成功应用于锂电池热失控预警、变压器油气在线检测、车内空气质量监测及多款仪器“智能感驱一体化”项目,形成“设备+算法+服务”的转化供给模式,在nature communications、nano-micro letters、acs sensors等传感器领域顶级期刊发表高水平论文70余篇(第一/通讯作者论文40余篇),论文总被引3000余次、h指数29,授权/申请发明与实用新型专利44项。主持国家级项目两项、省部级项目三项。

ta的科学理想:

致力于构建自主可控的感算融合体系,推动机器检测从“物理测量”向“认知推理”跨越,以智能感知赋能中国制造。

面向经济主战场

科研关键词:

多模态感知、工业智能落地

如果你走进华东理工大学的传感器实验室,或许会看到这样一幕:几位科研人员围坐在实验台前,一边闻着香气、一边认真做记录。桌上摆着的不只是实验器材,还有各类美食与饮品。他们并不是在偷懒“开小灶”,而是在用人类最原始的感官,嗅觉和味觉,给传感器“校准”。

这是王涛和他的团队日常科研的一部分。他希望让机器拥有人的感知能力:能像鼻子一样闻气味,像皮肤一样感知压力和温度,甚至进一步拥有“直觉”和“判断”。在他主导的“多模态感知理论与技术”研究中,传感器不再只是机械的数据采集装置,而是可以理解环境、预判变化、参与决策的智能单元。

快问快答

@上海科技

多模态感知听上去很专业,您会怎么用通俗语言向大家解释自己的研究?

@王涛

我常常把它比作“给机器人装上感官神经系统”。我们希望让机器不仅能“看”和“听”,还要“闻”“摸”“感受到变化”。比如,通过电子皮肤、气体传感器、柔性电极等,模拟人的嗅觉、触觉等,并且加上算法分析,产生对环境的理解和判断力。就像人闻到烟味知道有火情,机器也能识别锂电池的异味,提前发出热失控预警。

@上海科技

在这个大模型和具身智能爆发的时代,您觉得传感器正经历怎样的角色转变?

@王涛

我觉得我们正处于多模态感知爆发的前夜。以前传感器只是被动地采集信号,像个“打工人”,但现在,机器越聪明,对感知的需求就越强烈。我们正在做“感内计算”,就是让传感器在前端就能进行信号诊断和初步分析。

如果把大模型比作大脑,具身智能机器人就是身体。我们希望机器人不仅能“看”,还能精准地“闻”到微弱的气体变化,“摸”到细腻的质地。这种感知不再是单一的,而是多模态的深度融合,甚至带有一种“直觉”,能对环境状态直接进行推理和判断。

@上海科技

在落地应用过程中,您遇到的最难“平衡点”是什么?

@王涛

最典型的问题是“鱼和熊掌不可兼得”:我们做的传感器系统,既希望它灵敏度高、功耗低、又抗干扰强,而这些指标在工程上往往是相互牵制的。所以我们必须采用跨学科手段解决问题,比如从材料层面提升性能、从信号处理上优化算法,还要结合ai模型进行智能补偿。科研就是在这些不可能中寻找突破,把理论变成“兼得”的现实。

@上海科技

电子皮肤、远程手术触觉反馈……这些听起来很科幻。在您的研究中,哪些已经成为了现实?

@王涛

电子皮肤其实已经离我们很近了。比如我们研发的柔性皮肤,贴在人表皮可以实时测量汗液中的循环代谢标志物,像“神经突触”一样进行简单计算并传回手机,这在生命健康监测上很有意义。

在工业上,我们的“机器鼻子”已经比人灵敏得多。比如锂电池在失控起火前,会释放出极其微量的特异性气体,人闻不到,但我们的传感器能捕捉到并提前预警。

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作者:许织

拍摄:张继东 后期:lc

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上观号作者:上海科技

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