【新质谈】芯视界科技：推动水环境治理实现“事前预警”

引言

2025年11月，第三轮第五批中央生态环境保护督察全面启动。与以往不同，此次督察范围首次同步覆盖区域生态与重点央企运行体系，大运河流域更是被纳入专项监督。这些变化清晰地传递出一个信号：中国的环境治理逻辑正在经历一场从“末端监管”向“源头预防”的深刻变革。

在这场变革的核心，一个看似技术性的瓶颈成为了关键：如何获得真实、连续、可解释的生态数据？

“我们的破解思路，是从根本上改变数据获取的过程。”芯视界科技副总裁孙常库博士指出。

在近期行业博览会上，芯视界科技展出了其基于2023年诺贝尔化学奖获奖材料量子点——所开发的光谱传感芯片。该芯片通过纳米技术与半导体工艺的融合创新，将传统上仅存在于实验室的精密光谱分析能力，集成于微型芯片之中，实现了从底层材料创新到行业感知范式变革的系统性跨越。

这一基于量子点光谱传感芯片的泛在感知解决方案，正是为解决传统环保督察中“数据看不见、看不全、看不准”的根本痛点而生，有望将环境监管从“事后追溯”推向“实时预警”的新阶段。

破局之道：用“过程数据”打通环境保护瓶颈

大运河流域作为连接中国南北的经济命脉，其污染源复杂多元——工业排放、农业面源污染、城市生活污水、航运活动等多重因素交织。第三轮中央环保督察将大运河流域这类跨区域、复合型的生态单元纳入专项监督，正是反映出我国环境治理已经开始注重“源头预防”和“过程管控”。

传统环保督察长期依赖人工巡查与稀疏的固定监测点，数据呈现碎片化、结果化、滞后性，治理往往陷入“污染发生-发现-追溯”的被动循环。孙常库认为其核心瓶颈在于，缺乏一套能够连续、真实、精准反映污染物质浓度与迁移过程的“过程性”感知体系。

面对这种挑战，芯视界科技通过量子点光谱传感芯片，将原本仅存在于实验室的精密光谱分析能力，转化为可大规模、低成本、长时间部署于河流、管网、排放口等现场的标准化模块。这一技术范式的转变为数据离散挑战带来了根本性的赋能：

从“结果核查”到“过程洞察”：督察人员可实时掌握流域及重点企业的排放动态与物质演化过程，而非仅事后查看零星的结果数据。

从“被动响应”到“主动预警”：系统通过AI模型分析连续数据流，可提前预警污染趋势异常，将督察与监管动作从“事后处罚”前移至“事中干预”与“事前防范”。

从“难以溯源”到“精准定位”：通过网格化部署与数据关联分析，一旦发生异常，可快速锁定污染来源与扩散路径，极大提升督察效率与精准度。

从“定期体检”到“全息监护”：上海临港的实践

芯视界科技通过量子点光谱传感技术的泛在感知解决方案，深度融入生态巡查与日常监管体系，用连续、真实、可解释的“过程数据”，助力构建“源头预防、过程管控、精准治理”的现代化环境治理新范式。

这套泛在感知解决方案在河流、管网、排污口、农田等实际场景中应用时，相当于为广域的水环境系统，构建了一张“高分辨率的化学物质感知网络”。每个节点都能以分钟级的频率，原位捕获水体的“光谱指纹”，连续监测COD、氨氮等多种关键指标的实时变化。

孙常库形象地将这种转变描述为：“相当于把以往的‘定期体检’变成了‘7x24小时的全息监护’。”

传统的“体检模式”下，河道或管网的状态通过周报、月报来呈现，这种低频数据只能捕捉“病灶”的爆发。而“全息监护”则意味着，感知设备如同遍布全身的神经末梢，能以分钟级的频率捕捉物质成分的细微波动。

在上海临港，一场关于超大城市精细化治理的实验，正在验证这一范式的能力。

城市管网被称为“看不见的地下长城”，雨污混接、私排乱排是长期的治理难题。过去，掌握管网状态主要靠人工巡检或CCTV检测。这种方式不仅成本高企，更存在巨大的盲区。

在临港的“户网河一体化”项目中，芯视界科技部署了40余台在线设备，每10分钟回传一组高质量数据，长期运行畅通率超过98%，累计形成了上百万个高密度、高质量的数据点，首次实现了对其运行状态的连续在线感知。

首次实现了对其运行状态的连续在线感知，使后续的人工巡检或CCTV检测可以有的放矢，大幅提升排查效率和资金使用效能。

“这个案例反映了，连续、真实的数据流本身就是推动管理范式转变的关键要素。它使得管理闭环从‘周期性检查、被动响应’向‘常态监测、主动预警、精准干预’转变。”孙常库解释道。

通过大数据分析，系统自动建立了数据异常与管网状态的关联模型。当某个节点的物质光谱出现异常，系统能迅速比对旱雨天数据差异，实现快速溯源。结果是惊人的：该方案将需要人工重点核查的问题区域，从全域精准缩小到了约四分之一。这项工作也为厘清管网规律、校验模型、形成标准积累了宝贵的数据基础，为探索更智慧的城市水系统治理提供了可复制的路径。

孙常库博士特别提到，在这一进程中，上海高浓度、短链路的创新闭环，对芯视界硬科技公司来说，意味着极高的协同效率。“在上海，一个技术构想的验证周期能以‘周’甚至‘天’为单位快速迭代。”孙常库感慨。此外，上海不只是提供支持，更是主动将城市运行中真实的“硬骨头”难题，作为开放课题提出来。“这种‘以真实场景驱动技术创新’的模式，为我们提供了最宝贵、最高价值的‘综合试验场’。”

新质生产力：数据流水线与行业知识重构

临港项目的意义远超一个技术案例的成功。它验证了一种全新的环境治理范式：基于连续、高质量感知数据的“预防性治理”。

在这一范式下，芯视界科技的角色也在发生转变。在孙常库看来，芯视界科技不再仅仅是“传感器供应商”，更像是AI时代高质量数据的“开采商”与“加工商”。

将高精度的光谱分析能力封装成标准化的芯片与模块，通过部署到全国各地的河流、湖泊、管网和工业园区，形成一张覆盖重点生态区域的“数字感知网络”

。这些设备产生的连续数据流，通过云端平台进行实时处理、分析与建模，为监管部门和治理企业提供可行动的决策洞察。

这条“高质量生态数据流水线”，远不止于效率的提升。它正在引发一场深刻的“行业知识重构”。

长期以来，许多行业（如环保、农业）的核心竞争力高度凝结在少数专家经年累月形成的“隐性经验”里——他们能通过水的颜色、气味等特征，凭经验判断污染类型与来源。这种经验虽然宝贵，却难以复制、传承和规模化。

量子点光谱芯片的泛在化部署，改变这一局面。每一次光谱异常被捕捉，每一次污染源被成功溯源，都是一次专家经验的“数据化翻译”。

这些高质量的数据流，结合AI机器学习，持续“喂养”和训练针对特定流域、特定行业的污染识别与预警模型。未来的行业专家，不仅是拥有顶尖专家，更拥有由顶级专家经验持续校准的、可自主进化的“行业数据智能体”。

迈向预见性治理：政策、生态与长期愿景

随着第三轮第五批中央环保督察的深入推进，中国环境治理的“新逻辑”已清晰可见：更加系统、更加科学、更加注重源头预防和过程管控。在这一背景下，连续、真实、可解释的感知数据，正从“辅助工具”升级为“预见性治理”的新范式。

这一范式的崛起，正与 “城市更新” 这一国家战略的深化同频共振。依托量子点光谱传感芯片构成的感知网络，城市更新在两个维度实现了核心升级：

在建设期，精准诊断地下管网隐患，从源头避免遗留问题导致的反复开挖；

在长效运营期，对河湖、排口等关键节点进行7×24小时风险预警，显著提升城市的运行韧性。

上海等先行城市已经展现出这种转型的潜力。通过政策倾斜与重点治理场景的深度开放，一种政企协同的创新生态正在形成，并加速推动感知智能从局部试点走向规模化应用。据行业预测，未来五年，中国环保市场总规模有望达到20至30万亿元人民币，其中智慧化、数字化将成为主要推动力之一【1】。

“技术最终要服务于价值，”孙常库感触道，“对我们而言，最大的价值就是让每一条河流都有‘数字神经’，让每一次生态波动都被‘温柔感知’，让子孙后代依然能见到‘绿水青山’。”

这或许就是感知智能在环境保护中最深刻的使命：它不仅是一套监测系统，更是一个社会对自身生态系统投以持续关注、理解与关怀的“数字眼神”。当这种眼神变得无处不在、无时不在，人类与自然的关系，也将从简单的“索取与保护”，走向更高级的“理解与共生”。

参考资料：

【1】智慧环保行业发展现状与“十五五”前瞻：数字赋能下的产业升级与市场新格局