近日,河北医科大学医学技术学院苏妍玮同学带领的跨学科、跨中国、泰国、埃塞俄比亚、 牙买加等国际团队,主要成员苏山、苏妍玮、SHANNON SIMOY SMITH珊娜、HUDA HUSSEN SEI胡达等,面向水文监测与应急场景的AquaHarvest滤膜富集采样与快速检测服务系统完成多轮样机迭代与野外实测,进入场景化验证阶段。该系统以无人船为载体,构建“采样—检测—报告”全流程闭环,有效解决近岸、浅水、表层水样补充采样效率低、标准化不足、低丰度目标物难检出等行业难题,为水环境监测与应急响应提供国产化、低成本、高效率的新型技术方案。

当前,我国水环境监测在近岸、浅水及复杂点位仍高度依赖人工,存在效率低、劳动强度大、处理量有限、标准化程度不高等短板。针对eDNA、微生物等低丰度物质,传统取水方式难以满足检测要求,而国外自动化设备价格高昂、本土化适配不足,行业亟需稳定可靠的国产化解决方案。
AquaHarvest系统由自研滤膜富集与维护模块、任务定制化部署平台、岸基便携检测设备及试剂盒三部分组成,核心优势在于将大体积水样现场富集、自动化采样与快速检测一体化整合,显著提升低丰度目标物可检测性,实现样本从获取到结果输出的全流程标准化。
系统采用服务为主、设备为辅的创新模式,提供现场采样、快速检测、结果报告及技术支持一体化服务,按点位、航次、样本或任务包灵活计费,更契合水文部门、应急单位与科研机构的实际使用需求。目前工程样机成本约3万元,定型后目标降至1.2万元,规模化生产有望控制在9000元以内,具备显著成本优势。
项目团队已完成多轮样机迭代与野外测试,获得1项实用新型专利授权、2项专利在审,并与石家庄水文局建立合作,开展真实场景试点验证,形成可复制、可推广的服务范式。与传统人工及国外设备相比,AquaHarvest在处理效率、本土适配、成本结构、全链条交付等方面具备明显差异化竞争力。
业内人士表示,AquaHarvest将传统分散的水样采集、前处理、实验室检测流程压缩为现场快速闭环,大幅缩短环境风险从发现到响应的时间,既可用于日常水文补充采样,也可在突发污染、流域应急等场景中快速部署,对提升公共水域监测能力与应急处置效率具有重要应用价值。
未来,项目将按照先验证、再复制、后扩展的路径,持续优化技术与服务流程,完善对照数据、合作案例与标准化体系,逐步面向全国水文、生态环境、应急管理及科研单位推广,以科技创新助力水环境治理现代化。






