编者按：立足首都教育发展大局，聚焦高校育人担当，北京市教育两委联合前线杂志社策划推出“北京高校助力推进教育科技人才一体发展特别报道”。本期报道带您走进——北京工商大学。
北京工商大学面向国家重大战略需求与首都经济社会发展,坚持“工商一体化”理念,以食品科学与工程为龙头学科,依托国家工程研究中心、教育部重点实验室等高层次平台,打通学科、科技、人才内在链路,推进有组织科研,综合实力显著提升。目前,学校已有农业科学、化学等9个学科进入ESI全球前1%,其中以食品为主的农业学科跻身ESI全球前1.6‱,位列2025年U.S.NEWS世界大学学科排名第9位。
紧扣北京“四个中心”建设,助力推进教育科技人才一体发展,北京工商大学落实五大举措:一是以“工商一体化”统领顶层设计,构建“工—商—数”三元交叉学科群。二是建立供需适配长效机制,构建学科专业动态调整机制,做到“因需而设、因势而调、因质而强”。三是深化“工商一体化”育人模式改革,依托求真、数字、创新三大书院,开设28个交叉微专业,着力培养兼具技术洞察力与商业思维力的复合型人才。四是服务国家创新驱动发展战略和北京国际科技创新中心建设,依托国家工程研究中心、教育部重点实验室、北京市重点实验室等60余个省部级及以上平台,结合“大学科技园+校地校企合作平台+全校统筹平台+校级研发机构”多主体、多维度校级平台建设机制,统筹政产学研用深度融合,落实有组织科研与自由探索并举,深化国内外科研协作。五是以全周期人才引育机制盘活师资资源,构建“工商学者—工商青年学者—青年英才”梯次培养体系,实现平台科研反哺课堂教学、优质人才赋能技术攻关。
五大举措系统推进,“工商一体化”发展路径日益清晰,教育科技人才协同效应持续释放。立足首都、面向国家战略,学校在学科建设、科技创新、人才培养等方面结出一批标志性成果。
一是“工商一体”引领特色发展,构建自主知识体系“北工商方案”。 学校凝聚“工商一体化”发展共识,构建“商科消费牵引—工科创新驱动—数智链接赋能”发展新范式,全面融入办学治校全过程。打造“工—商—数”三元交叉学科群,形成“学科交叉—产教融合—人才贯通—成果转化”四位一体格局,着力培养“懂技术、能商业转化、善数据洞察”的复合型人才。
二是学科专业布局向“新”向“需”优化。 成立新材料学院、科技商学院拓展前沿学科布局;建成国家级、市级一流本科专业23个,3个专业位居校友会全国第一,3个专业跻身软科A+;建立覆盖45个在招专业的本科专业发展蓝图,形成动态调整长效机制。
三是科技攻关和成果转化双轮驱动。 深度融入北京国际科创中心创新生态。“十四五”期间获批国家重点研发计划项目及课题30项、国家两科基金356项,累计科研到位经费突破9亿元;白酒风味、植物蛋白、特种新材料等多项技术取得新进展,阻燃材料领域实现千万级成果转化项目重大突破。
四是锚定供需适配,人才培养质量持续攀升。 获批教育部供需适配机制改革试点,与百家企业成立10个行业产教融合共同体;书院制、微专业、双学位等交叉育人模式不断完善,学生在中国国际大学生创新大赛、“挑战杯”等赛事中获奖数量屡获市属高校前列;聚焦首都人才需求,为平谷现代食品谷、昌平美丽健康产业园、首都新材料产业集群持续输送“工+商”复合型人才。
五是教育科技人才一体发展成效凸显。 以“工商一体化”打通三者联动链路:依托国家级、省部级科研平台,将前沿科研成果转化为教学案例与实验项目,实现“科研反哺教学”;构建“工商学者—工商青年学者—青年英才”梯次培养体系,自主培育国家级人才14人,形成“平台聚人才、人才强科研、科研促育人”的良性循环,营造了一体推进的良好生态。
“科技哨兵”守护校园餐桌安全
2026年5月29日,北京工商大学良乡校区,一场特殊的捐赠仪式正在进行。没有宏大的舞台,也没有繁复的流程,却让在场的每一位中小学食堂管理者十分感动——北工商将创新研发的“E检云”智能检测终端,郑重交到房山区4所中小学代表手中。这款设备能将食材农残检测时间从数小时压缩至8分钟,操作门槛降至“零基础可上手”。
“以前我们只能靠肉眼和送检,现在有了这个‘科技哨兵’,每个孩子入口的菜都有了实时保障。”北京理工大学附属实验学校校长陈德收说。这台小小的检测仪,凝聚着北京工商大学食品科学团队近两年的攻关心血,更承载着一所市属高校以科研力量破解民生难题、以项目攻关串联教育科技人才一体发展的实践探索。
立足学科积淀,把选题定在百姓心坎上
“老百姓关心什么、产业卡在哪儿、区域发展缺什么,我们就把什么定为攻关选题。”北京工商大学食品与健康学院院长王彦波常常这样对团队说。
这样的理念并非空话。近年来,首都持续强化校园食堂食材源头管控,但基层校园普遍缺乏专业检测设备,食堂工作人员大多不具备理化检测能力,食材农残筛查效率偏低、覆盖不全成为现实痛点。一边是家长对校园食品安全的焦虑,一边是中小学“想检检不了、送检来不及”的尴尬。
面对这一民生刚需,北京工商大学主动“接题”。依托食品科学与工程这一ESI全球前1‰的优势学科,以及省部级重点实验室的科研底座,学校跳出纯理论科研框架,坚持“首都有需求、科研立课题、攻关解难题”的立项逻辑,将“便携式食品安全智能检测系统研发”列为自主设置专项经费的核心攻关课题。由专业教师、硕博研究生、合作企业工程师组成的联合攻关小组迅速成立,“从选题开始就走对路,这是我们反复强调的。”王彦波回忆,项目启动会上,团队没有先谈发论文、报奖项,而是先列出一张“问题清单”:校园食堂需要检测哪些食材?工作人员能接受多复杂的操作?检测结果如何快速上报?每一个问题都来自对十多所中小学的实地走访。
这种“需求端倒逼研发端”的模式,让科研不再“悬在空中”。学院定期组织课题组走进中小学食堂后厨,看阿姨如何洗菜、看台账如何记录,甚至蹲点和食堂员工聊天。正是这种“泥土气”的调研,让团队意识到:传统检测仪不仅贵,而且需要专业前处理和结果判读,难以在校园推广。“我们要做的,不是给实验室再添一台仪器,而是给食堂阿姨一台能用的工具。”项目负责人李文璐博士说。
聚力技术攻坚,在“真刀真枪”中磨出硬核产品
目标定了,但路并不好走。项目从立项之初就锚定了“产业真问题、协同真攻关、成果真落地”的方向,全程采用校企协同模式——学院负责技术集成与检测算法研发,合作企业提供真实生产场景、工业级测试数据和中试条件。
最难的关,是“免复杂预处理”和“多类农残同步快检”。市面上大多数快检设备要求样品匀浆、提取、净化等繁琐步骤,不仅耗时长,而且一次检验农残类别也很有限。攻关团队立下“军令状”:必须做到让食堂阿姨“滴一滴、按一下”就能出结果。
近两年的攻关,是一场与细节的反复较量。硕博研究生们泡在实验室里,对上万份蔬菜、水果样本进行重复比对试验。正是这种“死磕”,带来了突破。团队融合食品检测技术与数字化信息技术,创新研发了E检云智能检测终端及配套专属试剂盒,攻克了多类农残同步快速筛查的关键技术。最终实现的指标令人振奋:食材免复杂预处理,直接上机;单样本8分钟出结果,八通道批量检测20分钟即可完成;检测数据云端自动留存、报告一键生成,所有参数对标国家食品安全强制标准。
更难得的是,整个攻关过程坚持“师生联动”。硕博研究生深度参与实验调试、数据测算,在实战中锤炼科研实操能力。“老师带着定方向、把关键,我们下沉一线调试,真刀真枪里练能力、磨性子。”课题组的一位博士生说,这种模式让他明白了“科研为什么出发”。
“项目攻关和人才培养同频,既推动学科向上发展,也培养出能解决真问题、敢担大任的创新人才。”李文璐对此深有感触。
加速成果转化,把“科技哨兵”送到校园一线
技术突破只是第一步,真正落地才能检验价值。项目结题后,学校与合作企业加快产业化步伐,推动E检云智能检测终端的批量生产,逐步形成了“产业需求带动科研攻关、科研攻关反哺学科发展、学科发展支撑人才培养”的良性循环。
5月29日的捐赠仪式上,E检云首次在校园场景大规模应用。除了设备本身,学校还配套安排了专业教师分批面向食堂工作人员开展实操培训。令人惊喜的是,一位从未接触过精密仪器的食堂阿姨,经过20分钟培训后,独立完成了第一批蔬菜样本的检测,看到屏幕上跳出“合格”二字,她开心地说:“这下孩子们吃饭,我心里有底了!”
受赠方代表、北京理工大学附属实验学校校长陈德收在致辞中动情地说:“北工商送来的不仅是一台先进仪器,更是一份沉甸甸的安全守护。这款智能快检仪将化身校园食品安全最可靠的‘科技哨兵’,为每一个孩子的健康成长牢牢守住第一道安全关口。”
从立足民生确立攻关项目,到潜心钻研突破关键技术,再到落地应用守护校园餐桌,北京工商大学食品学科以项目攻关串联起教育育才、科技创新、产业落地全链条。这不仅仅是一款检测仪的故事,更是市属高校践行“把论文写在祖国大地上”的生动缩影。下一步,学校将持续打造“设备+技术+培训+服务”一体化校园食品安全保障体系,并面向首都中小学、养老机构、社区食堂推广快检解决方案,同时依托在研项目开发老年功能性食品、军用特种食品等系列成果,让更多“科技哨兵”守护千家万户的安康。
给京城水生态监测装上“智能明眸”
清晨,密云水库,晨光漫过水面。一架高清云台摄像机静立浅滩,镜头轻扫,定格水鸟。百公里外,北京工商大学的一间实验室里,屏幕跃出精准识别结果:苍鹭1只,普通鸬鹚2只。
这不是科幻场景,而是赵峙尧团队研发的河湖鸟类智能监测系统的工作日常。2021年,北京工商大学计算机与人工智能学院副院长赵峙尧带着团队,与北京市水文总站联合启动了这个跨界项目。四年攻坚,他们建成国内首个引领性河湖鸟类智能监测站网——15个监测终端覆盖北京五大水系,精准识别106种“精灵”,让AI成为感知生态变迁的“智能明眸”。从算法攻坚到站点布设,从数据匮乏到模型迭代,这支高校团队用“接地气”的科研,为首都水生态健康评价提供了硬核支撑,更探索出一条“高校研发—政府应用—生态受益”的科教融合新路径。
从“守株待鸟”到“AI值守”:技术破题回应生态急需
“以前监测鸟类,全靠工作人员开车沿水库巡查。密云水库一圈上百公里,挨个跑监测点,一天都转不完。还经常出现‘守株待鸟’空等半天的情况。”曾多次跟着水文站人员实地调研的赵峙尧,对传统监测的痛点感同身受。
转机出现在2020年。北京市水务局发布国内首个水生生物调查技术规范地方标准,将河湖鸟类列为重要监测对象。系统化、精准化的鸟类数据成为水生态保护的迫切需求,但人工方式数据零散、连续性差,无法匹配新标准。
赵峙尧敏锐捕捉到这一“刚需”。他的团队长期深耕智慧环保,在水体富营养化评估等领域与水文总站已有合作基础。“市属高校的科研要立足于服务首都经济社会发展。我们团队的优势是人工智能,完全可以用技术解决生态监测之困。”
2021年9月,项目正式启动。团队要做的,是一套“硬件+软件+算法”的一体化解决方案——前端设备自动捕捉鸟类影像,后端模型实时识别种类与数量。
然而,第一道坎就让人头疼:监测站点怎么选?水务部门要求点位设在鸟类最集中的栖息地,但这些地方往往地形复杂、供电困难。密云水库的一处鸟类停留地成为焦点——那里是候鸟迁徙重要通道,但车辆无法直达,需要穿越300多米荆棘丛林。
“冬天去选址,寒风刺骨,脚下全是枯枝。”赵峙尧回忆,团队成员扛着150多斤的设备样机,多次徒步往返,测试信号、勘察地形。站点建设方案与水文总站反复修改了十余次。最终,团队用一个月时间建成了首个监测点。
此后,团队总结出一套“因地制宜”方案:对地形复杂的核心观测点,优化基础结构,采用太阳能供电;对条件适宜的区域,直接浇筑水泥基座。15个站点,15套个性化定制方案。“每个站点的设计都不一样。”赵峙尧说。
千余日夜“死磕”精度:从50%到97%的算法跃迁
站点建起来了,更大的挑战接踵而至——数据缺乏。训练精准的鸟类识别模型,需要大量真实的野外影像。但网络上的鸟类图片多为艺术化拍摄,与野外实际场景差距巨大。
“实验室里训练的模型,用网络图片测试准确率能到90%以上,但用野外实拍图片一测,直接掉到50%以下。”赵峙尧说,野外影像中鸟类姿态不规则、遮挡严重、光线多变,都是识别的“拦路虎”。
怎么办?团队开启“全员拍鸟”模式。20名成员排班,每天凌晨5时起床,通过设备自动拍摄与人工补拍结合,在各个监测点采集影像。仅2022年4月,首个站点就拍摄了4000余张。
早期采集的图像,一半以上存在识别错误。赵峙尧请来鸟类专家、北京师范大学生命科学学院副教授夏灿玮给团队培训,“先让团队成员学会精准识别水鸟种类。”之后,团队对每一张影像进行人工校对,标注种类、数量、姿态。最忙时,每人每天标注几百张图片,“眼睛都熬红了”。半年后,团队积累了首批20种鸟类、每种200张的野外数据。
但首次系统测试结果仍不尽如人意——识别精度未达预期,还出现“张冠李戴”:把普通秋沙鸭识别成鹊鸭,把白鹭识别成苍鹭。“压力很大。”赵峙尧坦言,水文总站对技术标准要求严格,团队士气有些低落。
团队逐一排查问题,优化拍摄策略,调整算法参数。最核心的突破是开发了“专家智库模块”——当系统识别结果存疑时,专家可人工校对,校对后的影像自动纳入训练集,让模型定期“复习”、迭代更新。团队还攻克了“样本遗忘”难题:针对部分迁徙鸟类长期不出现导致模型精度下降的问题,设计特殊训练集选择策略,让模型兼顾新数据与历史数据,保持长期记忆能力。
如今,系统已迭代到6.5版本,常规鸟类识别准确率稳定在97%以上。
“黑面天使”现身:科研反哺生态与育人的双重答卷
2022年8月23日下午,赵峙尧坐在电脑前逐帧核查各站点影像。屏幕上,一只水鸟让他骤然定格——体态纤细、羽毛洁白,乍看像白鹭,可喙部却宽扁如勺、前端微弯、呈暗黑色。系统标注的“白鹭”显然错了。
赵峙尧通过后台远程操控,发现那只鸟并未飞走。他果断转为人工拍摄模式,完整捕捉下它各个角度的身姿。经鸟类专家“会诊”,结果振奋人心:这是世界濒危物种——黑脸琵鹭。北京地区此前仅有零星文字记录,从未有过影像佐证。这是首次获得该物种的清晰影像记录!
几天后,北京市水务局正式发布这一消息。黑脸琵鹭的“首秀”,成了北京水生态保护成效的“硬核佐证”。对赵峙尧团队而言,这不仅验证了技术价值,更成为项目推进的重要节点。此后,团队优化了珍稀物种特征提取算法,新建了快速响应机制——一旦系统监测到疑似珍稀物种,自动提醒人工介入复核。
科研的价值不止于技术突破。依托项目积累的丰富影像资源,赵峙尧带领团队联合学校艺术专业学生,制作了科普图册、视频、网站等,生动介绍河湖鸟类保护意义,相关成果获“北京市科协科普创新成果Top10”。在繁忙的科研之余,他还担任北京工商大学附小的科学副校长,定期走进中小学,用孩子们听得懂的语言讲述人工智能和生态监测的故事。
“科研的价值不是纸上谈兵,而是解决实际问题。”赵峙尧说。如今,这套河湖鸟类智能监测技术已从北京走向全国,在新疆、内蒙古等多地落地应用。从“从无到有”到“从有到优”,团队正与水务部门继续合作,拓展站点覆盖面,打造“全要素水生态健康智慧化感知网络”。
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从算法攻坚到野外勘测,从数据匮乏到模型迭代,赵峙尧团队用四年时间,将人工智能“种”在了京郊河湖岸边。这不仅是技术突破,更是一所市属高校主动对接首都需求、以有组织科研服务生态文明建设的生动样本。学生们在项目中亲手标注数万张图片、参与算法优化,在真刀真枪的攻关中练就了硬本领。教育、科技、人才,就这样在一只鸟的识别、一套系统的打磨中,悄然融为一体。未来,团队将继续深耕,用科技为首都的碧水蓝天写下更多诗意注脚。
编者按：立足首都教育发展大局，聚焦高校育人担当，北京市教育两委联合前线杂志社策划推出“北京高校助力推进教育科技人才一体发展特别报道”。本期报道带您走进——北京工商大学。
北京工商大学面向国家重大战略需求与首都经济社会发展,坚持“工商一体化”理念,以食品科学与工程为龙头学科,依托国家工程研究中心、教育部重点实验室等高层次平台,打通学科、科技、人才内在链路,推进有组织科研,综合实力显著提升。目前,学校已有农业科学、化学等9个学科进入ESI全球前1%,其中以食品为主的农业学科跻身ESI全球前1.6‱,位列2025年U.S.NEWS世界大学学科排名第9位。
紧扣北京“四个中心”建设,助力推进教育科技人才一体发展,北京工商大学落实五大举措:一是以“工商一体化”统领顶层设计,构建“工—商—数”三元交叉学科群。二是建立供需适配长效机制,构建学科专业动态调整机制,做到“因需而设、因势而调、因质而强”。三是深化“工商一体化”育人模式改革,依托求真、数字、创新三大书院,开设28个交叉微专业,着力培养兼具技术洞察力与商业思维力的复合型人才。四是服务国家创新驱动发展战略和北京国际科技创新中心建设,依托国家工程研究中心、教育部重点实验室、北京市重点实验室等60余个省部级及以上平台,结合“大学科技园+校地校企合作平台+全校统筹平台+校级研发机构”多主体、多维度校级平台建设机制,统筹政产学研用深度融合,落实有组织科研与自由探索并举,深化国内外科研协作。五是以全周期人才引育机制盘活师资资源,构建“工商学者—工商青年学者—青年英才”梯次培养体系,实现平台科研反哺课堂教学、优质人才赋能技术攻关。
五大举措系统推进,“工商一体化”发展路径日益清晰,教育科技人才协同效应持续释放。立足首都、面向国家战略,学校在学科建设、科技创新、人才培养等方面结出一批标志性成果。
一是“工商一体”引领特色发展,构建自主知识体系“北工商方案”。 学校凝聚“工商一体化”发展共识,构建“商科消费牵引—工科创新驱动—数智链接赋能”发展新范式,全面融入办学治校全过程。打造“工—商—数”三元交叉学科群,形成“学科交叉—产教融合—人才贯通—成果转化”四位一体格局,着力培养“懂技术、能商业转化、善数据洞察”的复合型人才。
二是学科专业布局向“新”向“需”优化。 成立新材料学院、科技商学院拓展前沿学科布局;建成国家级、市级一流本科专业23个,3个专业位居校友会全国第一,3个专业跻身软科A+;建立覆盖45个在招专业的本科专业发展蓝图,形成动态调整长效机制。
三是科技攻关和成果转化双轮驱动。 深度融入北京国际科创中心创新生态。“十四五”期间获批国家重点研发计划项目及课题30项、国家两科基金356项,累计科研到位经费突破9亿元;白酒风味、植物蛋白、特种新材料等多项技术取得新进展,阻燃材料领域实现千万级成果转化项目重大突破。
四是锚定供需适配,人才培养质量持续攀升。 获批教育部供需适配机制改革试点,与百家企业成立10个行业产教融合共同体;书院制、微专业、双学位等交叉育人模式不断完善,学生在中国国际大学生创新大赛、“挑战杯”等赛事中获奖数量屡获市属高校前列;聚焦首都人才需求,为平谷现代食品谷、昌平美丽健康产业园、首都新材料产业集群持续输送“工+商”复合型人才。
五是教育科技人才一体发展成效凸显。 以“工商一体化”打通三者联动链路:依托国家级、省部级科研平台,将前沿科研成果转化为教学案例与实验项目,实现“科研反哺教学”;构建“工商学者—工商青年学者—青年英才”梯次培养体系,自主培育国家级人才14人,形成“平台聚人才、人才强科研、科研促育人”的良性循环,营造了一体推进的良好生态。
“科技哨兵”守护校园餐桌安全
2026年5月29日,北京工商大学良乡校区,一场特殊的捐赠仪式正在进行。没有宏大的舞台,也没有繁复的流程,却让在场的每一位中小学食堂管理者十分感动——北工商将创新研发的“E检云”智能检测终端,郑重交到房山区4所中小学代表手中。这款设备能将食材农残检测时间从数小时压缩至8分钟,操作门槛降至“零基础可上手”。
“以前我们只能靠肉眼和送检,现在有了这个‘科技哨兵’,每个孩子入口的菜都有了实时保障。”北京理工大学附属实验学校校长陈德收说。这台小小的检测仪,凝聚着北京工商大学食品科学团队近两年的攻关心血,更承载着一所市属高校以科研力量破解民生难题、以项目攻关串联教育科技人才一体发展的实践探索。
立足学科积淀,把选题定在百姓心坎上
“老百姓关心什么、产业卡在哪儿、区域发展缺什么,我们就把什么定为攻关选题。”北京工商大学食品与健康学院院长王彦波常常这样对团队说。
这样的理念并非空话。近年来,首都持续强化校园食堂食材源头管控,但基层校园普遍缺乏专业检测设备,食堂工作人员大多不具备理化检测能力,食材农残筛查效率偏低、覆盖不全成为现实痛点。一边是家长对校园食品安全的焦虑,一边是中小学“想检检不了、送检来不及”的尴尬。
面对这一民生刚需,北京工商大学主动“接题”。依托食品科学与工程这一ESI全球前1‰的优势学科,以及省部级重点实验室的科研底座,学校跳出纯理论科研框架,坚持“首都有需求、科研立课题、攻关解难题”的立项逻辑,将“便携式食品安全智能检测系统研发”列为自主设置专项经费的核心攻关课题。由专业教师、硕博研究生、合作企业工程师组成的联合攻关小组迅速成立,“从选题开始就走对路,这是我们反复强调的。”王彦波回忆,项目启动会上,团队没有先谈发论文、报奖项,而是先列出一张“问题清单”:校园食堂需要检测哪些食材?工作人员能接受多复杂的操作?检测结果如何快速上报?每一个问题都来自对十多所中小学的实地走访。
这种“需求端倒逼研发端”的模式,让科研不再“悬在空中”。学院定期组织课题组走进中小学食堂后厨,看阿姨如何洗菜、看台账如何记录,甚至蹲点和食堂员工聊天。正是这种“泥土气”的调研,让团队意识到:传统检测仪不仅贵,而且需要专业前处理和结果判读,难以在校园推广。“我们要做的,不是给实验室再添一台仪器,而是给食堂阿姨一台能用的工具。”项目负责人李文璐博士说。
聚力技术攻坚,在“真刀真枪”中磨出硬核产品
目标定了,但路并不好走。项目从立项之初就锚定了“产业真问题、协同真攻关、成果真落地”的方向,全程采用校企协同模式——学院负责技术集成与检测算法研发,合作企业提供真实生产场景、工业级测试数据和中试条件。
最难的关,是“免复杂预处理”和“多类农残同步快检”。市面上大多数快检设备要求样品匀浆、提取、净化等繁琐步骤,不仅耗时长,而且一次检验农残类别也很有限。攻关团队立下“军令状”:必须做到让食堂阿姨“滴一滴、按一下”就能出结果。
近两年的攻关,是一场与细节的反复较量。硕博研究生们泡在实验室里,对上万份蔬菜、水果样本进行重复比对试验。正是这种“死磕”,带来了突破。团队融合食品检测技术与数字化信息技术,创新研发了E检云智能检测终端及配套专属试剂盒,攻克了多类农残同步快速筛查的关键技术。最终实现的指标令人振奋:食材免复杂预处理,直接上机;单样本8分钟出结果,八通道批量检测20分钟即可完成;检测数据云端自动留存、报告一键生成,所有参数对标国家食品安全强制标准。
更难得的是,整个攻关过程坚持“师生联动”。硕博研究生深度参与实验调试、数据测算,在实战中锤炼科研实操能力。“老师带着定方向、把关键,我们下沉一线调试,真刀真枪里练能力、磨性子。”课题组的一位博士生说,这种模式让他明白了“科研为什么出发”。
“项目攻关和人才培养同频,既推动学科向上发展,也培养出能解决真问题、敢担大任的创新人才。”李文璐对此深有感触。
加速成果转化,把“科技哨兵”送到校园一线
技术突破只是第一步,真正落地才能检验价值。项目结题后,学校与合作企业加快产业化步伐,推动E检云智能检测终端的批量生产,逐步形成了“产业需求带动科研攻关、科研攻关反哺学科发展、学科发展支撑人才培养”的良性循环。
5月29日的捐赠仪式上,E检云首次在校园场景大规模应用。除了设备本身,学校还配套安排了专业教师分批面向食堂工作人员开展实操培训。令人惊喜的是,一位从未接触过精密仪器的食堂阿姨,经过20分钟培训后,独立完成了第一批蔬菜样本的检测,看到屏幕上跳出“合格”二字,她开心地说:“这下孩子们吃饭,我心里有底了!”
受赠方代表、北京理工大学附属实验学校校长陈德收在致辞中动情地说:“北工商送来的不仅是一台先进仪器,更是一份沉甸甸的安全守护。这款智能快检仪将化身校园食品安全最可靠的‘科技哨兵’,为每一个孩子的健康成长牢牢守住第一道安全关口。”
从立足民生确立攻关项目,到潜心钻研突破关键技术,再到落地应用守护校园餐桌,北京工商大学食品学科以项目攻关串联起教育育才、科技创新、产业落地全链条。这不仅仅是一款检测仪的故事,更是市属高校践行“把论文写在祖国大地上”的生动缩影。下一步,学校将持续打造“设备+技术+培训+服务”一体化校园食品安全保障体系,并面向首都中小学、养老机构、社区食堂推广快检解决方案,同时依托在研项目开发老年功能性食品、军用特种食品等系列成果,让更多“科技哨兵”守护千家万户的安康。
给京城水生态监测装上“智能明眸”
清晨,密云水库,晨光漫过水面。一架高清云台摄像机静立浅滩,镜头轻扫,定格水鸟。百公里外,北京工商大学的一间实验室里,屏幕跃出精准识别结果:苍鹭1只,普通鸬鹚2只。
这不是科幻场景,而是赵峙尧团队研发的河湖鸟类智能监测系统的工作日常。2021年,北京工商大学计算机与人工智能学院副院长赵峙尧带着团队,与北京市水文总站联合启动了这个跨界项目。四年攻坚,他们建成国内首个引领性河湖鸟类智能监测站网——15个监测终端覆盖北京五大水系,精准识别106种“精灵”,让AI成为感知生态变迁的“智能明眸”。从算法攻坚到站点布设,从数据匮乏到模型迭代,这支高校团队用“接地气”的科研,为首都水生态健康评价提供了硬核支撑,更探索出一条“高校研发—政府应用—生态受益”的科教融合新路径。
从“守株待鸟”到“AI值守”:技术破题回应生态急需
“以前监测鸟类,全靠工作人员开车沿水库巡查。密云水库一圈上百公里,挨个跑监测点,一天都转不完。还经常出现‘守株待鸟’空等半天的情况。”曾多次跟着水文站人员实地调研的赵峙尧,对传统监测的痛点感同身受。
转机出现在2020年。北京市水务局发布国内首个水生生物调查技术规范地方标准,将河湖鸟类列为重要监测对象。系统化、精准化的鸟类数据成为水生态保护的迫切需求,但人工方式数据零散、连续性差,无法匹配新标准。
赵峙尧敏锐捕捉到这一“刚需”。他的团队长期深耕智慧环保,在水体富营养化评估等领域与水文总站已有合作基础。“市属高校的科研要立足于服务首都经济社会发展。我们团队的优势是人工智能,完全可以用技术解决生态监测之困。”
2021年9月,项目正式启动。团队要做的,是一套“硬件+软件+算法”的一体化解决方案——前端设备自动捕捉鸟类影像,后端模型实时识别种类与数量。
然而,第一道坎就让人头疼:监测站点怎么选?水务部门要求点位设在鸟类最集中的栖息地,但这些地方往往地形复杂、供电困难。密云水库的一处鸟类停留地成为焦点——那里是候鸟迁徙重要通道,但车辆无法直达,需要穿越300多米荆棘丛林。
“冬天去选址,寒风刺骨,脚下全是枯枝。”赵峙尧回忆,团队成员扛着150多斤的设备样机,多次徒步往返,测试信号、勘察地形。站点建设方案与水文总站反复修改了十余次。最终,团队用一个月时间建成了首个监测点。
此后,团队总结出一套“因地制宜”方案:对地形复杂的核心观测点,优化基础结构,采用太阳能供电;对条件适宜的区域,直接浇筑水泥基座。15个站点,15套个性化定制方案。“每个站点的设计都不一样。”赵峙尧说。
千余日夜“死磕”精度:从50%到97%的算法跃迁
站点建起来了,更大的挑战接踵而至——数据缺乏。训练精准的鸟类识别模型,需要大量真实的野外影像。但网络上的鸟类图片多为艺术化拍摄,与野外实际场景差距巨大。
“实验室里训练的模型,用网络图片测试准确率能到90%以上,但用野外实拍图片一测,直接掉到50%以下。”赵峙尧说,野外影像中鸟类姿态不规则、遮挡严重、光线多变,都是识别的“拦路虎”。
怎么办?团队开启“全员拍鸟”模式。20名成员排班,每天凌晨5时起床,通过设备自动拍摄与人工补拍结合,在各个监测点采集影像。仅2022年4月,首个站点就拍摄了4000余张。
早期采集的图像,一半以上存在识别错误。赵峙尧请来鸟类专家、北京师范大学生命科学学院副教授夏灿玮给团队培训,“先让团队成员学会精准识别水鸟种类。”之后,团队对每一张影像进行人工校对,标注种类、数量、姿态。最忙时,每人每天标注几百张图片,“眼睛都熬红了”。半年后,团队积累了首批20种鸟类、每种200张的野外数据。
但首次系统测试结果仍不尽如人意——识别精度未达预期,还出现“张冠李戴”:把普通秋沙鸭识别成鹊鸭,把白鹭识别成苍鹭。“压力很大。”赵峙尧坦言,水文总站对技术标准要求严格,团队士气有些低落。
团队逐一排查问题,优化拍摄策略,调整算法参数。最核心的突破是开发了“专家智库模块”——当系统识别结果存疑时,专家可人工校对,校对后的影像自动纳入训练集,让模型定期“复习”、迭代更新。团队还攻克了“样本遗忘”难题:针对部分迁徙鸟类长期不出现导致模型精度下降的问题,设计特殊训练集选择策略,让模型兼顾新数据与历史数据,保持长期记忆能力。
如今,系统已迭代到6.5版本,常规鸟类识别准确率稳定在97%以上。
“黑面天使”现身:科研反哺生态与育人的双重答卷
2022年8月23日下午,赵峙尧坐在电脑前逐帧核查各站点影像。屏幕上,一只水鸟让他骤然定格——体态纤细、羽毛洁白,乍看像白鹭,可喙部却宽扁如勺、前端微弯、呈暗黑色。系统标注的“白鹭”显然错了。
赵峙尧通过后台远程操控,发现那只鸟并未飞走。他果断转为人工拍摄模式,完整捕捉下它各个角度的身姿。经鸟类专家“会诊”,结果振奋人心:这是世界濒危物种——黑脸琵鹭。北京地区此前仅有零星文字记录,从未有过影像佐证。这是首次获得该物种的清晰影像记录!
几天后,北京市水务局正式发布这一消息。黑脸琵鹭的“首秀”,成了北京水生态保护成效的“硬核佐证”。对赵峙尧团队而言,这不仅验证了技术价值,更成为项目推进的重要节点。此后,团队优化了珍稀物种特征提取算法,新建了快速响应机制——一旦系统监测到疑似珍稀物种,自动提醒人工介入复核。
科研的价值不止于技术突破。依托项目积累的丰富影像资源,赵峙尧带领团队联合学校艺术专业学生,制作了科普图册、视频、网站等,生动介绍河湖鸟类保护意义,相关成果获“北京市科协科普创新成果Top10”。在繁忙的科研之余,他还担任北京工商大学附小的科学副校长,定期走进中小学,用孩子们听得懂的语言讲述人工智能和生态监测的故事。
“科研的价值不是纸上谈兵,而是解决实际问题。”赵峙尧说。如今,这套河湖鸟类智能监测技术已从北京走向全国,在新疆、内蒙古等多地落地应用。从“从无到有”到“从有到优”,团队正与水务部门继续合作,拓展站点覆盖面,打造“全要素水生态健康智慧化感知网络”。
从算法攻坚到野外勘测,从数据匮乏到模型迭代,赵峙尧团队用四年时间,将人工智能“种”在了京郊河湖岸边。这不仅是技术突破,更是一所市属高校主动对接首都需求、以有组织科研服务生态文明建设的生动样本。学生们在项目中亲手标注数万张图片、参与算法优化,在真刀真枪的攻关中练就了硬本领。教育、科技、人才,就这样在一只鸟的识别、一套系统的打磨中,悄然融为一体。未来,团队将继续深耕,用科技为首都的碧水蓝天写下更多诗意注脚。
