2026年09月07日
2026年09月17日
2026年10月30日
19 世纪，凡尔纳笔下的《海底两万里》中勾勒出震撼人心的图景——尼摩船长驾驶着由海洋能源驱动的鹦鹉螺号，在深海中自由穿梭。那是彼时人类对未来能源与航行最极致的畅想，而如今，这幅科幻蓝图正被一步步照进现实。
在西交利物浦大学（以下简称“西浦”）智能工程学院，高级副教授马洁明博士及其团队，正以无人船与可替代能源为笔，书写着属于这个时代的创新故事 。
日前，由马洁明博士主持的苏州市科技计划项目——“基于边缘计算的精准无人船路径规划及航线保持方法研发”成功结题。
项目致力于开发智能水面无人船的高精度导航控制系统。该系统通过融合激光雷达和机器立体视觉技术，构建船体周围360 度水平面障碍物探测和前方180 度三维空间建模能力，结合GPS 定位和姿态测量，实现复杂环境下的精确避障功能。针对夜间低光等恶劣环境下的视觉感知问题，系统地研究了低光图像增强算法，为提升系统全天候作业能力提供了理论基础。在此基础上，项目创新性地将PID 控制算法与人工势场法相结合，通过分析目标点吸引力和障碍物排斥力，在边缘端建立人工势场并实时规划最优路径，有效解决多障碍物环境下的航行问题。针对无人船在实际运行中因避障、风力和水流等因素造成的航线偏离问题，本研究提出一种基于边缘端的自动纠偏技术，通过实时引入纠偏参数并反馈至控制系统，确保无人船能够稳定保持预定航线。研究成果可广泛应用于水环境监测、海洋资源勘探、港口巡检、应急搜救等领域，为智能无人船技术的产业化应用提供重要的技术支撑。
马洁明博士与无人船的缘分，要追溯到对蓝藻治理的关注。2007 年太湖蓝藻爆发，严重影响无锡饮用水安全；2018 年，华为公司与他联系，希望解决金鸡湖蓝藻监测与预警的难题。于是，马洁明博士与西浦智能工程学院专攻无人船的朱晓辉博士分工协作：前者专注视觉算法与环境感知，后者负责决策与控制，使无人船逐步适应复杂水域。
朱晓辉副教授（左）和马洁明高级副教授（右）
然而，湖面环境远比实验室复杂，真正的挑战往往隐藏在细节中：船体投放困难、物联网卡因区域限制失效、SIM 卡欠费导致信号中断、风浪冲击造成设备失灵等等状况层出不穷。
“实验室里的算法，识别率能做到 99.9%，可到了实际湖面，飘来一个塑料袋，系统可能就‘懵圈’了。”在马洁明博士看来，应用研究就得接受“不完美”：实验室追求极致精度，但在现实的复杂干扰与突发状况下，能稳定做到 80 分，就已经很不容易。
如今，这些无人船已能在水库监测环境、探测湖底暗管。但他们的目标不止于此：“现在它们是‘湖漂’，未来我们要让它们变成‘海漂’。”这个想法恰好和李克强院士团队的“车路云一体化”理念不谋而合。未来，他们希望将技术拓展至海洋运输，实现更广泛的智能化水域治理。
在马洁明博士的实验室里，无人船只是众多科研成果之一。在他主攻的能源板块里，他将“感知-决策-控制”的逻辑，延伸至各类应用场景。
目前，团队正致力于电力交易平台的开发。“今年 9 月江苏省电价调整后后，电价会像股票一样随煤价、新能源储量、天气等种种因素波动。电力交易平台将整合天气变化、调度指令、用电需求等多维度动态数据，快速精准地分析电价趋势，提供可靠的电力交易决策参考。“
今年3月，马洁明博士携手苏州中鑫新能源有限公司联合申报的“苏州市泛能源大数据创新应用实验室”成功入选苏州市数据创新应用实验室，成为绿色低碳应用创新方向仅有的四家入选实验室之一。“从泛能源大数据实验室建设，再到电力交易平台研发，我们始终朝着能源转型的目标迈进，为绿色低碳发展贡献着智慧与力量。”
在科技创新领域，流传着一个经典的说法：“从0到1是科研创新的关键，而从1到100是成果转化的过程。”
尽管如今有许多科研成果成功落地，但马洁明博士也曾有过“踩坑”的经历。早年，他研发过一款可自动识别并打捞水面垃圾的河道智能清洁船，却因缺乏合法资质最终无法投入使用。后来，看到清华团队的同类清洁船成功应用于苏州河道，他恍然大悟：“纯科研是攻克技术难关，可横向合作不仅要懂技术，还要打通商业链路。资质、政策、渠道、商业模式，这些‘软门槛’有时候比技术研发更难跨越。”
基于这些经验，马洁明博士向年轻学者提出诚恳建议：“科研人员往往怀揣理想，但所研发的技术未必是市场急需的。多与企业沟通，了解他们的实际需求，才能让技术以更实用的姿态走进现实，少走弯路。”
在马洁明博士看来，科研的影响力并非只有“影响因子”这一种衡量标准。“学生时代，我特别看重影响因子。可后来发现，那只是一个数字。如今，我更希望自己的研究能真正帮助从业者，应用于社会生活，这何尝不是一种影响力？”
他始终认为，纯科研与横向合作不是“二选一”的关系，而是推动科研发展的“双驱动轮”：“纯科研的影响力在于‘深度’，能让技术站得更高，为后续创新打下坚实基础；横向合作的影响力在于‘广度’，能让技术走得更远，服务于社会需求。”
这种“双驱动”理念也贯穿在他对学生的培养中。 “有的学生擅长钻研算法，有的工程能力和组织能力出众，不必用同一把尺子衡量所有人。”
从湖面穿梭的无人船，到电网中流动的数据流；从实验室里反复打磨的算法，到企业生产线上落地应用的技术——
马洁明博士的科研之路，正是对“做有影响力的科研”最好的诠释：让学术成果既能在学术期刊上发光，也能在现实场景中发热，用科技的力量点亮生活的更多可能。
撰稿：科研管理办公室
2025年09月15日
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19 世纪，凡尔纳笔下的《海底两万里》中勾勒出震撼人心的图景——尼摩船长驾驶着由海洋能源驱动的鹦鹉螺号，在深海中自由穿梭。那是彼时人类对未来能源与航行最极致的畅想，而如今，这幅科幻蓝图正被一步步照进现实。
在西交利物浦大学（以下简称“西浦”）智能工程学院，高级副教授马洁明博士及其团队，正以无人船与可替代能源为笔，书写着属于这个时代的创新故事 。
日前，由马洁明博士主持的苏州市科技计划项目——“基于边缘计算的精准无人船路径规划及航线保持方法研发”成功结题。
项目致力于开发智能水面无人船的高精度导航控制系统。该系统通过融合激光雷达和机器立体视觉技术，构建船体周围360 度水平面障碍物探测和前方180 度三维空间建模能力，结合GPS 定位和姿态测量，实现复杂环境下的精确避障功能。针对夜间低光等恶劣环境下的视觉感知问题，系统地研究了低光图像增强算法，为提升系统全天候作业能力提供了理论基础。在此基础上，项目创新性地将PID 控制算法与人工势场法相结合，通过分析目标点吸引力和障碍物排斥力，在边缘端建立人工势场并实时规划最优路径，有效解决多障碍物环境下的航行问题。针对无人船在实际运行中因避障、风力和水流等因素造成的航线偏离问题，本研究提出一种基于边缘端的自动纠偏技术，通过实时引入纠偏参数并反馈至控制系统，确保无人船能够稳定保持预定航线。研究成果可广泛应用于水环境监测、海洋资源勘探、港口巡检、应急搜救等领域，为智能无人船技术的产业化应用提供重要的技术支撑。
从湖面起航的技术种子
马洁明博士与无人船的缘分，要追溯到对蓝藻治理的关注。2007 年太湖蓝藻爆发，严重影响无锡饮用水安全；2018 年，华为公司与他联系，希望解决金鸡湖蓝藻监测与预警的难题。于是，马洁明博士与西浦智能工程学院专攻无人船的朱晓辉博士分工协作：前者专注视觉算法与环境感知，后者负责决策与控制，使无人船逐步适应复杂水域。
朱晓辉副教授（左）和马洁明高级副教授（右）
然而，湖面环境远比实验室复杂，真正的挑战往往隐藏在细节中：船体投放困难、物联网卡因区域限制失效、SIM 卡欠费导致信号中断、风浪冲击造成设备失灵等等状况层出不穷。
“实验室里的算法，识别率能做到 99.9%，可到了实际湖面，飘来一个塑料袋，系统可能就‘懵圈’了。”在马洁明博士看来，应用研究就得接受“不完美”：实验室追求极致精度，但在现实的复杂干扰与突发状况下，能稳定做到 80 分，就已经很不容易。
如今，这些无人船已能在水库监测环境、探测湖底暗管。但他们的目标不止于此：“现在它们是‘湖漂’，未来我们要让它们变成‘海漂’。”这个想法恰好和李克强院士团队的“车路云一体化”理念不谋而合。未来，他们希望将技术拓展至海洋运输，实现更广泛的智能化水域治理。
跨越水域的能源探索
在马洁明博士的实验室里，无人船只是众多科研成果之一。在他主攻的能源板块里，他将“感知-决策-控制”的逻辑，延伸至各类应用场景。
目前，团队正致力于电力交易平台的开发。“今年 9 月江苏省电价调整后后，电价会像股票一样随煤价、新能源储量、天气等种种因素波动。电力交易平台将整合天气变化、调度指令、用电需求等多维度动态数据，快速精准地分析电价趋势，提供可靠的电力交易决策参考。“
今年3月，马洁明博士携手苏州中鑫新能源有限公司联合申报的“苏州市泛能源大数据创新应用实验室”成功入选苏州市数据创新应用实验室，成为绿色低碳应用创新方向仅有的四家入选实验室之一。“从泛能源大数据实验室建设，再到电力交易平台研发，我们始终朝着能源转型的目标迈进，为绿色低碳发展贡献着智慧与力量。”
技术之外的“生存课”
在科技创新领域，流传着一个经典的说法：“从0到1是科研创新的关键，而从1到100是成果转化的过程。”
尽管如今有许多科研成果成功落地，但马洁明博士也曾有过“踩坑”的经历。早年，他研发过一款可自动识别并打捞水面垃圾的河道智能清洁船，却因缺乏合法资质最终无法投入使用。后来，看到清华团队的同类清洁船成功应用于苏州河道，他恍然大悟：“纯科研是攻克技术难关，可横向合作不仅要懂技术，还要打通商业链路。资质、政策、渠道、商业模式，这些‘软门槛’有时候比技术研发更难跨越。”
基于这些经验，马洁明博士向年轻学者提出诚恳建议：“科研人员往往怀揣理想，但所研发的技术未必是市场急需的。多与企业沟通，了解他们的实际需求，才能让技术以更实用的姿态走进现实，少走弯路。”
做有影响力的科研
在马洁明博士看来，科研的影响力并非只有“影响因子”这一种衡量标准。“学生时代，我特别看重影响因子。可后来发现，那只是一个数字。如今，我更希望自己的研究能真正帮助从业者，应用于社会生活，这何尝不是一种影响力？”
他始终认为，纯科研与横向合作不是“二选一”的关系，而是推动科研发展的“双驱动轮”：“纯科研的影响力在于‘深度’，能让技术站得更高，为后续创新打下坚实基础；横向合作的影响力在于‘广度’，能让技术走得更远，服务于社会需求。”
这种“双驱动”理念也贯穿在他对学生的培养中。 “有的学生擅长钻研算法，有的工程能力和组织能力出众，不必用同一把尺子衡量所有人。”
从湖面穿梭的无人船，到电网中流动的数据流；从实验室里反复打磨的算法，到企业生产线上落地应用的技术——
马洁明博士的科研之路，正是对“做有影响力的科研”最好的诠释：让学术成果既能在学术期刊上发光，也能在现实场景中发热，用科技的力量点亮生活的更多可能。
撰稿：科研管理办公室
2025年09月15日
欢迎关注“西浦科研”公众号，阅读更多“学者视界”系列内容及科研相关资讯。