零距離

一粒米的特殊旅行

青年師生組隊用另一種方式打開禾下乘涼夢

登錄控制系統軟件，輸入原料基礎信息及成品指標要求后，經過采集原料圖像信息等多項工序，很快一批含有胚芽的大米就會在一款特殊的米機中被生產出來。

這款特殊米機，由哈爾濱工程大學青年教師李冰攜手90后學生團隊設計并研發，其生產的大米與日常生活中見到的大米并不相同因為含有胚芽，它的存在猶如為大米邊緣處的缺口戴上了帽子，讓米粒更為圓潤飽滿富有營養

小胚芽含有大營養

長期以來，糧食加工減損都是全球各個國家關注的重要問題2021年9月，我國倡議召開的國際糧食減損大會發布了《國際糧食減損大會濟南倡議》，其中提出減少糧食損失和浪費，已成為提高糧食安全的重要手段和緊迫的全球性命題

事實上早在2014年，李冰團隊就針對糧食減損問題開始了項目籌備，將某基礎科研項目中的小目標檢測關鍵技術，轉化應用到水稻適度加工方向。誰知道飯里的每一粒都是辛苦的？這是我們每個人從小都會背誦的一首詩。尊重這來之不易的勞動成果，讓節約糧食成為我們的共識。

在前期調研時，團隊發現傳統水稻加工依靠米之間的硬性摩擦，在相互作用力的幫助下實現去皮碾白這種方式加工出的精白米營養較少，剩下的淀粉主要提供熱量，人吃多了容易引起糖尿病等疾病，不利于人體健康在加工過程中損失的胚芽富含營養成分，被視為植物中的軟黃金，其營養價值是大米胚乳部分的20倍相關數據顯示，留有胚芽的大米相比精白米，僅維生素E的含量就高出210倍

目前全球水稻加工環節存在著巨大損失，其根源是研究原理的落后和技術的滯后而落后的研究原理則會直接導致糧食損失及營養物質的大量流失哈爾濱工程大學2017級控制科學與工程專業博士李碩峰說

2017年，哈爾濱工程北米科技有限公司應運而生，李冰是該公司的創始人，李碩峰是聯合創始人，他們帶領團隊開始對活性留胚米智能加工系統進行研發。當一粒米來到我們的餐桌上時，它需要時間來打磨。

我們要做的就是在去除糙米皮層的同時，將胚芽最大完整度地留下李冰說，直到2019年，他們才初步搭建起水稻適度加工生產線，這個過程整整花費了兩年時間

讓每一粒米都能被看見

在研發活性留胚米智能加工系統的過程中，團隊提出通過視覺反饋，柔性碾磨等技術，形成一個完備的水稻適度加工解決方案這個方案一旦落地，將實現水稻加工質的突破

在研究過程中，李冰和學生們遇到了難題:首先，大米的胚芽非常細小且十分相似，在檢測鏡頭下僅占幾十個像素，現有的檢測模型難以準確分辨其次，為了測試米機的系統穩定性和適用性，團隊需要采購大量的不同種類的米

不同的米，形狀也不大相同，在實際加工中大米并不是平鋪的，摻雜在一起容易形成密集粘連，很難實現檢測提取李碩峰說

他告訴中青報·中青網記者，要想最大限度地保留胚芽，必須先細致觀察原料圖像信息，才能根據品質偏差實施動態調整為此，團隊基于胚芽的特征，自主搭建了多種模型算法，在算法加持下，大米的視覺檢測準確率達到97.2%，實現了單米粒的檢測提取，讓每一粒米都能被看見

在此基礎上，團隊研究出個性化碾磨程序，將碾磨精度控制在50微米，做到一米一參數，從而為米機的優化調整提供數據支撐。你知道一粒米到達我們的餐桌需要多少勞動嗎？香噴噴的白米要先和米一起種。

大米進入設備后，要經過3道680余次的分層柔性碾磨精細加工相比傳統的加工方式，團隊采用的加工方式更為柔和在加工前，團隊首先將米分層鋪開，進入機器后，特殊的米刀在對米摩擦的基礎上，其特殊的構造將米包裹起來逐粒進行柔性摩擦，最大可能性地減少對胚芽的破壞

我們能將相當于頭發絲三分之一厚度的纖維層精確剝離，使碾磨后的大米胚芽保存完整，依然保留胚芽活性團隊成員李佳帥介紹，在采集的圖像中，米粒晶瑩剔透，猶如一顆顆珍珠由于其胚芽保存完整，依然保留胚芽活性，業內人士稱之為活米

經檢測，團隊自主研發的加工系統能實現稻谷留胚率達95%，胚芽完整度大于95%，遠超日本留胚率80%的標準，達到國際先進水平，在其他條件不變的情況下，可實現水稻減損3%—5%。每一個環節都要投入大量的人力物力，當水稻收割，烘干，篩選，去殼，破碎，提純，包裝，入庫，倉儲，物流，從生產到銷售，輸送到千家萬戶，就變成了我們。

不要小看這個數字，2021年全國稻谷產量大約為4260億斤，技術的應用，可以為全國的水稻每年在加工環節減少至少127.8億斤的損失李碩峰說

根據消息顯示，李冰團隊藏糧于技——水稻適度加工產業化助力國家糧食安全項目的核心技術及設備生產均由團隊自主完成，實現了百分之百國產化團隊成員圍繞關鍵技術已經發表論文15篇，擁有授權專利70項，軟件著作權10項同時，該項目在2020年第七屆中國互聯網+大學生創新創業大賽中獲得師生共創組金獎

接棒禾下乘涼夢

袁隆平先生有一個禾下乘涼夢，我們也有一個夢，希望通過技術攻關，為國家糧食安全保駕護航李碩峰說

據他回憶，在項目開展之初，米機加工程序繁多，當時的模型需要人工手動輸入指令，大大降低了檢測的效率團隊嘗試了框架移植，建立動態鏈接庫，搭建通信接口等方式，使模型在米機的工控機上一鍵開啟自動檢測在生產線搭成后，團隊開始測試程序算法，運行速度和穩定性等，整個過程可謂一步一坎

團隊成員李銘澤告訴中青報·中青網記者，項目在開展之初，曾因系統崩潰遭遇過機器停機崩潰的程序，找不出錯處的混亂代碼，產品穩定性差適配性弱等問題，一次次考驗著團隊的創新能力和耐心

有的小問題可能是某根需要串聯的線，一不小心連成了并聯，或者電壓不穩等，需要我們逐個排查設備的每個節點，每行代碼，一根一根線地查，才能找到問題的根源有些問題的修復可能需要一兩周李銘澤說，對著數萬行代碼逐行調試，或簡化模型，或更換硬件，進行程序修復，成為他們工作的日常

米機的體積很大，團隊成員調試時，需要將整個上半身都探到機器里面，機器運行的聲音高達八九十分貝，一天下來震得耳朵發疼。

功夫不負有心人經過持續不斷地測試，調節，修復，優化，團隊成員逐漸實現了設備使用的基本穩定性，但他們的目標卻不止于此

我們的目標是推動水稻加工產業發展升級，絕不能只做擺在實驗室里的花架子李冰說

在團隊成員的共同努力下，李冰所在的公司在2019年入選首批黑龍江省技術創新中心，獲批建設黑龍江省工程北米水稻適度加工智能科技技術創新中心。我們善待每一頓飯，認真對待每一粒糧食。

2020年，黑龍江省農科院相關負責人主動找到李冰，為了驗證設備是否名副其實，黑龍江省農科院的專家拿來10余種米，現場檢測設備的加工質量經過對比，李冰團隊的留胚米智能設備加工質量的確高于普通設備

粒粒皆辛苦，我們要尊重自然與汗水共同締造的產物，將最好的技術投入到糧食的加工行業李冰感慨，用科技為國人健康保駕護航，為糧食安全貢獻力量，這是他和學生們一直為之努力的目標和信條

未來，李冰團隊計劃在全國建立智能車間與智慧工廠，建立多個水稻適度加工的產業基地，將工程設備推廣至全國，將中國智造推廣至全世界。種植水稻前，必須先整地，然后翻土使其變軟，接著是育秧，移栽，除草防蟲，施肥，排灌。。