媒体声音｜天津科协报道我校王铁副校长：以纳米之光点亮气体传感 用自主创新守护生命健康

天理-媒体声音

6月10日，天津科协报道我校党委常委、副校长王铁：以纳米之光点亮气体传感，用自主创新守护生命健康。

一身正装、谈吐严谨，眉宇间透着科研工作者的专注与沉稳——这是天津理工大学党委常委、副校长、生命健康智能检测研究院院长王铁给人的第一印象。他1978年12月生于吉林省辉南县，中共党员，理学博士，研究员，博士生导师，同时担任天津市生命健康检测重点实验室主任、中国仪器仪表学会专家组委员等职。作为国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、天津市杰出人才，王铁深耕人工嗅觉气体传感领域二十余年，以基础研究—技术开发—产业转化协同理念，带领团队实现从0到1的关键突破，用硬核技术为我国加快构建生命健康智能检测与高端气体传感领域自主创新体系提供了有力支撑。

初心如磐，择一事终一生

王铁与化学、材料科学的缘分，始于少年时代对微观世界的好奇。本科就读西安交通大学化学工程系，博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所，随后赴美开展博士后研究，系统深耕纳米材料自组装、流动体系分析检测等前沿方向。2013年毅然回国加入中国科学院化学所，2020年加盟天津理工大学，从零搭建生命健康智能检测研究院，将科研重心牢牢锚定气体传感、呼出气检测、人工智能嗅觉等关系国民健康与公共安全的关键领域。

“核心技术买不来，只能靠自己干出来。”面对有害气体监测难、疾病早期筛查滞后、高端传感元件长期被国外垄断等“卡脖子”问题，王铁始终坚信：基础研究要顶天，应用技术要立地。他带领团队扎根实验室，把每一次实验、每一组数据都当作守护生命安全的基石，在气体传感这条漫长而艰辛的路上，一走就是十余年。

硬核攻关，破解气体传感世界难题

当前智能感知在视觉、听觉日趋成熟，而嗅觉感知仍面临检测机理混沌、材料服役脆弱、信号处理低效三大底层瓶颈，严重制约高端应用。王铁确立溯源深层物理机理创新—耦合关键功能材料设计—构建新型感知计算架构的系统性研究思路，带领团队打出一套漂亮的技术组合拳。

首创仿生智能嗅觉系统

引领范式跨越

他在类脑嗅觉芯片方向取得原创突破，报道首个人工嗅觉记忆系统，将生物嗅觉的“感知—记忆”功能赋予机器，率先把生物神经网络认知能力注入机器嗅觉，推动气体传感从“机器感知”向“智能化认知”跨越。所研制高性能传感器在灵敏度、响应速度等核心指标达国际领先，体积较主流商用产品缩小十倍以上，功耗降至毫瓦级，为我国气体传感核心器件自主研发提供关键支撑。

构筑限域传质理论

突破微型化与灵敏度瓶颈

针对气体信号微弱、传感器微型化与高灵敏难以兼顾的难题，王铁带领团队自主研制高分辨率原位可视化检测平台，系统揭示气态小分子在微纳限域空间内的时空演变与扩散规律，原创“限域传质理论”。通过仿生限域界面与几何限域效应，将气体分子停留时间延长85%，检测灵敏度提升1—4个数量级，从物理本质打破传感器性能与体积强相关的传统认知，为下一代微型化智能传感器提供全新理论依据，并开发出可穿戴检测设备，推动呼气检测达国际先进水平。

多维协同与类脑架构

破解长寿命与智能化难题

模拟生物离子通道转导机制，提出电子、质子、物质三维传导协同新模型，显著增强敏感界面环境鲁棒性，延长极端工况下连续无故障寿命；构建“感存算一体化”神经形态架构，将类脑计算与人工智能下沉至电路底层，依托忆阻器实现硬件边缘端直接完成气味特征提取与模式匹配，大幅降低延迟与功耗，为微型机器人等移动嗅觉系统提供关键技术支撑。

无创呼出气快检

让疾病早筛“吹口气就知道”

围绕肺癌等重大疾病早期筛查痛点，王铁团队攻克复杂气体富集、低丰度标志物识别、抗干扰等关键技术，研制无创呼气检测“α电子鼻”。相关芯片经数百例临床双盲测试，对肺癌多种亚型无创快速分型准确率达85%，为癌症早筛提供无创、低成本新路径。项目入选“天开西翼金种子计划”，获千万级投资，加速产业化进程。

自主知识产权

打破国外垄断

团队围绕气体传感材料、传感器芯片、便携式检测装置布局多项发明专利，形成完整自主技术链，不再依赖进口器件与算法。成果已在环境监测、临床诊断、公共安全等场景落地应用，并与上海迪勤等领军企业合作，实现多类高性能气敏元件量产，用中国技术守护中国健康，打破高端传感器进口依赖。

从学者到引领者，坚守科研与育人初心

作为国家级高层次人才，王铁主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等多项重大课题；以通讯作者在JACS、Advanced Materials、Angew Chem、Nature Communications等国际权威期刊发表论文160余篇，授权国家发明专利10余项；荣获中国分析测试协会科学技术奖一等奖、中国产学研合作创新人物奖、国际先进材料学会奖章（IAAM Medal）等多项重磅荣誉。

走上管理岗位后，他依然坚守教学科研一线，把最前沿的气体传感成果带进课堂，手把手培养青年科研骨干。他常对学生说：“做科研既要仰望星空紧盯前沿，更要脚踏实地解决真问题。把论文写在祖国大地上，把技术用在民生需求里，才是科研人的价值所在。”

心怀家国，向更高更远前行

从中国科学院到天津理工，从基础研究到产业转化，王铁始终以国家需求、人民健康为坐标。在他带领下，天津理工大学生命健康智能检测研究院已成为国内气体传感与健康检测领域的重要创新高地，一批青年人才快速成长，一批硬核成果加速转化。

“检测技术多一分灵敏，人民健康就多一分保障。”面向未来，王铁与团队将继续深耕人工智能嗅觉、便携式快检、临床呼出气诊断，用纳米科技与自主创新，为“健康中国”点亮一盏不灭的“传感明灯”，让更灵敏、更便捷、更可靠的检测技术走进千家万户，推动我国气体传感技术实现从跟跑、并跑到领跑的跨越，为科技自立自强作出更大贡献。