■记者 王格

“救援结束后，我们才知道当时我们站的地方都是老百姓的屋顶”，回忆起半年前的那场救援，程鹏飞依旧心绪难平，“我们是作为科研支援去的，救援官兵都很照顾我们，晚上把我们送到40多公里外、没有余震危险的地方休息，他们说：‘你们和我们不一样’，话很朴素，但是心里很受触动。”

从市场需求得来的技术研发

2014年，程鹏飞从吉林大学毕业，来到西安电子科技大学空间科学与技术学院任教，本身研究探测及信号感知的他不仅要适应地域的变化，还要去探索自身研究领域与学院、学校发展的契合点。

“2020年，我带着学生做了一个叫‘城市嗅觉－城市空气质量监测系统’的项目，拿到了‘挑战杯’中国大学生创业计划竞赛全国铜奖，正是因为这个项目可能被他们看到了，所以主动找到了我们”，河北省环保厅找到程鹏飞时，他似乎找到了一直在寻找的“契合点”。

需求虽然有了，但仅靠负责前端技术的程鹏飞，显然无法完成仪器的整体研发。2021年7月，在学院的支持下，程鹏飞组建起了有8名教师、12名在校研究生的智能探测与感知团队，从材料、传感器，到信号识别、数据分析，这个团队依靠自身便可自主设计研发气体探测设备的全部器件，完成全部流程。

“我们的设备有两个优点，一个是测得更精准，传统小型化检测设备可能只能测出是醇类、烷类、烃类，但我们可以测出具体是甲醇还是乙醇这类分量。第二个就是方便，相比于建监测站，我们的设备用无人机搭载着就可以去测，并且可以完成指定区域的气体检测”，正因为这小且精的优势，从2022年2月至今，团队义务为河北省石家庄、廊坊等8个地级市和陕西省西安市、榆林市等4个地级市的环保局提供精细化有害工业气体排放检测和大气环境监测服务工作，服务时长累计超10000小时。

从市场需求反推的科研方向具有“有的放矢”的天然优势，也让团队自身研究领域获得更多向的实际应用。

2024年，在江苏省昆山市挂职的程鹏飞遇到了任鲲鹏通讯（昆山）有限公司董事长的西电91级校友王阳，得知了胃癌体外检测的需求。

“其实在2017年左右的时候，我们团队就做了通过人体呼气去检测代谢类疾病的设备，这个技术对我们来说已经是比较成熟的了”，基于之前的检测设备，团队又针对胃癌病患者呼出气体的特性升级迭代感应材料，“医院之前都是用气袋收集患者呼出的气体，再用气相色谱仪去检测，流程长、设备固定，不太方便”，搭载了针对胃癌患者呼出气体的专用敏感材料和元器件的“呼气智能疾病检测仪”以其手持便携、检测迅速、准确率高及无创无痛等优势，为患者提供了更好的就医体验。

“在与中国人民解放军总医院消化内科柴宁莉副主任合作的过程中，我们已测了超过2000例。未来想把它做成像家用血压仪一样普及，大家在家就可以很方便地进行检测，早发现早治疗”，程鹏飞介绍了检测仪之后的研发方向，“目前我们只是检测出是与否，未来希望能更精细化，能够检测出胃癌不同的发展期，最好是能测出最早期。”

气体往往无色无形，但对程鹏飞和他的团队成员们来说，通过对这些看似极难捕捉的气体的检测，寻踪觅迹、抽丝剥茧，辅以信息技术手段的分析，便可发现气体中隐藏的“秘密”，不管是对空气质量的改善，还是对人体健康的监测，都能够起到很重要的助力作用。

亲历救援现场才更懂得如何敬畏生命

“贵院程鹏飞教授、郝熙冬老师以及博士研究生王宸、硕士研究生白皓宇等人员冒着高寒、缺氧、余震等危险，克服难以想象的困难，携国家重点研发计划项目‘埋压人员痕量气体标记物探测技术装备’为我们提供了高效的搜寻技术支持……在此，向你们致以最诚挚的感谢和深深的敬意！衷心祝愿贵院全体工作人员身体健康，工作顺利！”

2024年4月16日，空间院收到了一封来自青海省消防救援总队的感谢信，信中提到的正是程鹏飞团队及其研发的“埋压人员痕量气体标记物探测技术装备”。

“积石山的灾情我们当时也有关注，接到应急管理部上海消防研究所电话的时候，内心第一反应是激动的，因为可以用我们的技术去帮助灾区的百姓”，程鹏飞对当时的情景记忆犹新，“挂了电话之后反倒开始有点担心了，虽然对我们的设备信心十足，但因为对灾区了解有限，多少还是会担心是否会有意想不到的情况。”

目前，对埋压人员的搜救主要依靠生命探测仪和搜救犬，但传统生命探测仪使用的雷达波很难透过水和金属等介质，而搜救犬嗅觉的灵敏度会随着它们在救援现场连续工作时间的增长而降低。与生命探测仪和搜救犬相比，“埋压人员痕量气体标记物探测技术装备”可在灾后复杂地形中利用被困者代谢产生的痕量气体作为标志物，通过对压埋缝隙中所逸散出的痕量气体进行探测，进而确定被困者位置，为救援队伍开展人员搜救提供有效帮助和指引，同时，它具有更好的穿透力、稳定性，且在电力保障的情况下可长时间不间断工作。

程鹏飞之所以对“埋压人员痕量气体标记物探测技术装备”的应急救援能力信心十足，不只是因为其外在优势，更是因为这套装备的气体探测已达到了PPB级别。PPB这个浓度单位经常用于表示浓度非常小，指的是目标气体含量占环境气体总量的十亿分比，也称为十亿分比浓度（1/10，十亿分之一）。

作为国家重点研发计划项目，“埋压人员痕量气体标记物探测技术装备”通过了严格的里程碑考核。“当时专家给我们出了一个考题，5个10米深的洞，下面放了5瓶气体，插上气管模拟人体呼气的流量进行释放，但其中只有一瓶是有人体标记物的，而且浓度极低，让我们的设备去把具有人体标记物的这一瓶给测出来”，面对如此高精度的检测验证，程鹏飞团队研发的这套装备给出了5次全对的满分“答卷”，“当时评委挺震惊的，因为这个精度就好比在一个标准足球场上去找一枚1元硬币。”

“为了便于在灾区工作，我们对这套设备也做了很多调整”，团队教师郝熙东介绍，“气腔仿生了嗅觉更加灵敏的鼠鼻模型，通过精简传感器，提升器件微纳加工工艺，使得设备更便于携带和操作，同时也加强算法的算力，这样可以更快速且准确地得到数据，提高救援效率。”

“当时的场景很难让人忘掉”“看了特别难受”“第一次真切地感受到生命的脆弱和可贵”……在返程的路上，参与救援的团队成员都很沉默，“当时因为是冬天，我们到那儿的时候地面上结了一层冰，很硬很结实，但等到中午的时候就化开了，走在上面很容易陷进去，我们还问救援官兵为什么看不到房子或者房顶，他们说都被埋在我们脚底下的泥沙里了，应该至少有三五米厚，而且我们在探测的时候还会有一些余震，很晃”，作为团队中的学生骨干，研究生白皓宇坦言，第一次直面自然灾害，冲击力特别大。

正因为亲历救援，团队有了把“埋压人员痕量气体标记物探测技术装备”做得更好一点、再好一点的坚定决心。气敏传感器覆盖气体增加五个种类、被压埋活体探测准确率提升至95%以上、检测响应时间缩短20%……经过了近半年的技术攻关，这套装备的关键指标数据再次得到提高。

团队是底气更是“靠山”

2023年9月，程鹏飞开始了在江苏省昆山市的挂职，职务是昆山市高新区科技局人才科创顾问（副局长），谈及身负忙碌的教学、科研任务的同时，为何还会动念去挂职，他说：“我们这个团队虽然年轻，但是特别稳定，而且心很齐，有这样一个团队在，我特别放心，所以科研这块儿完全不担心，同时，我也想走出去增长一下见识，看看能不能为我们团队和学校其他团队带回来更多资源和机会。我相信我的团队，他们也信任我，所以我就毫无后顾之忧地报了挂职锻炼。”

在老师和学生的心里，“团队”是自我成长的“靠山”，更是坚信科研会取得成功的底气。

从2021年成立至今，团队已在国际国内科技期刊发表SCI论文40余篇（发表在中科院一区Top期刊近30篇），申请发明专利30余项。同时，团队老师始终秉持“四个相统一”的原则，当好“引路人”，将立德树人贯穿于思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育等各个环节，面向本科生进行科研入门与竞赛指导，在“挑战杯”“互联网＋”等竞赛中获得国家级竞赛奖5项、省级奖10余项。

“无论是科研学术还是日常生活，团队老师都给予了我们充足的指导与关怀。随着团队里学生的增加，逐渐形成了良好的学术传承和互帮互助的团队氛围，使得个人的价值得以充分展现和发挥”，2018年，王宸就开始跟随团队老师许录平和程鹏飞研究半导体氧化物气体传感器及基于碳捕获的气体分离膜技术，他见证了团队的成立及发展，并在今年博士毕业后顺利进入西电广州研究院任教，“团队的老师们真的是言传身教，让我学到了很多做人做学问的道理，他们也帮助我进一步明晰了自己的职业发展规划。博士二年级的时候，程老师帮我联系到全球膜科学最优秀的课题组之一——新加坡国立大学钟台生院士课题组进修一年，让我在提升专业素养的同时，开阔思路和视野，如今，我将继续跟随程老师团队，开启我的教师生涯。希望未来自己也能够像老师们一样教书育人，为团队、为学校作出自己的一点贡献”。

“本科时候就听过程老师讲的传感器课程，从那时起，我心中就种下了一颗科研的种子，并决心加入到程老师的团队”，2021年，白皓宇如愿成为了程鹏飞的硕士研究生，同时进组开展气体传感器及其支持电路的研究，“从一个初出茅庐的本科生走到今天，团队老师们追求卓越的科研态度，对我的影响很大，使我成长了很多。”研究生的两年间，白皓宇专注传感器电路的设计和调试，跟随团队前往各地进行现场测试，也把自己所学用到了救援现场。“最近，我创办了自己的公司，同时，正带着本科生组队参加中国第十九届挑战杯创新创业大赛，希望我们能在国赛中取得好成绩，不辜负团队老师们的信任。”

最近，团队有了一个新的名字——寻迹，与他们的科研领域十分契合，程鹏飞有着自己的理解：“都知道我们西电是科学的千里眼和顺风耳，如今，我们想再加一个‘灵通鼻’，希望我们能把气体探测技术做得更好、更精，不管是为国民生命安全、健康，还是为国家科技自立自强，都能贡献我们团队的一份力量。”