【政采赋能·科创逐光】
在春日京城“智捕”花粉
——全国首单政府采购合作创新项目纪实
■ 本报记者 郑杨
四月初春，京城花开，柳絮纷飞。对普通人而言，这是踏青赏景的好时节。但对于北京百万花粉过敏患者来说，却是一年一度“一把鼻涕一把泪”的煎熬开局。空气中飘浮的看不见的花粉，成为影响市民生活质量与公共卫生健康的重要因素。如何精准、实时地监测花粉浓度，提供科学的防护指引，一直是气象服务与公共健康交叉领域亟待突破的难题。2026年的这个春天，一项源自北京的特殊“科研长跑”项目——全国首单政府采购合作创新项目“基于花粉观测设备的图像自动识别技术研发”圆满交卷，为这座城市编织起一张全新的“花粉智能监测网”，也为国内气象观测设备的智能化升级探出了一条新路。
当政府采购遇上“合作创新”
长期以来，我国花粉监测主要依赖人工显微镜镜检，效率低、覆盖范围有限。同时，市场上暂无满足气传花粉观测设备的国产图像自动识别技术，花粉监测主要依赖于进口技术。在此背景下，北京市财政局会同市气象局，以“小切口先行、多线条推进、全领域探索”的思路，通过合作创新采购方式，于2024年正式启动“基于花粉观测设备的图像自动识别技术研发”项目，成为全国首个“吃螃蟹”的城市。
合作创新采购这一全新的采购模式，与传统的最低价中标或综合评分法不同。其不再以价格为中心，而是聚焦研发价值与实战应用，采用了“研发失败成本补偿”机制和“首购”承诺，为供应商提供了“给补偿+给订单”的双重保障。“基于花粉观测设备的图像自动识别技术研发”项目便是以此为契机，自2024年下半年正式启动，历经多轮严格专家审查与实地检验，至2025年10月圆满完成全阶段验收。
记者了解到，此次项目主要分为“筑基、攻坚、成器”三个阶段。第一阶段完成基础数据集建设与算法原型搭建；第二阶段针对花粉颗粒极小、易混淆的难点进行模型重构，实现识别精度质的飞跃；第三阶段则将识别升级为动态追踪，完成软硬件深度集成。最终交付的首购产品，实现了北京地区主要气传花粉种类的自动识别，精度达到国际同类设备水平，具备实时处理与野外长期稳定运行能力。
值得关注的是，该项目的供应商北京燕云气象科技有限责任公司是一家中小企业。采购公告明确专门面向中小企业采购，且在谈判环节创新采用了“非强制配套资金+定向采购”的激励组合，有效引导企业自愿加大研发投入，形成了政策引导与企业内生动力相互促进的良好局面。
微观世界的“雪花追踪”与“全生态样本库”
“花粉监测的最大难点在于，花粉颗粒极小，部分直径小于10微米，形态相似，且在空气中随机漂浮、重叠遮挡，犹如在漫天大雪中精准追踪每一片特定的雪花。如何让机器‘看得清、认得准、跟得住’，是研发团队必须攻克的‘三座大山’。”北京燕云气象科技有限责任公司副总经理李梓铭说。
据悉，此次项目的核心创新点在于构建了“全生态多尺度样本库”与“微观小目标动态追踪体系”。为实现样本的广泛代表性，研发团队在北京选取了“城市中心—郊区—山区”三级监测网络，主要覆盖城市绿化区、郊区农业区、山区自然林，并补充了房山、门头沟等极端环境区域以及纯侧柏林、纯杨树林等植被单一区域。构建的数据集主要包含北京地区主要气传花粉种类及样本环境、形态、过敏风险等标签信息，为算法训练提供了“富矿”。
李梓铭告诉记者，在技术路径上，公司投入最多的是“软硬协同的图像切片与特征提取技术”与“高鲁棒性的多目标动态追踪机制”。前者解决了显微镜头下边缘模糊、微小花粉漏检的行业技术瓶颈，后者让设备不仅能“拍下”花粉，更能实时捕捉其运动轨迹，即便在花粉密集重叠、短暂遮挡的情况下，依然保持高度的追踪稳定性。
翻阅采购文件，记者注意到该项目要求“算法准确率达国际同类设备水平”，这是一个比较抽象的目标。那么在最终的验收中，双方是如何定义并测量“国际同类设备水平”的？李梓铭表示，项目组参考德国Helmut Hund GmbH的BAA500系统，明确了量化指标、场景适配、性能稳定性三个维度的标准。首先，通过涵盖11类花粉、极端环境样本的测试集量化指标；其次，在观测站连续72小时实战运行；最后，由专家组对照国际公开参数综合评议，确认达标。
目前，该研发成果已初步形成了规范的技术体系，实现业务应用，为公众精细化服务提供技术支持，大幅降低了人工复核工作量，获得2项软件著作权。
从“花粉智识”到“气象智能化”的示范效应
“这个项目的意义，远不止于一台花粉监测设备。它更是一次政府采购制度创新与科技研发模式改革的‘压力测试’，其成功验收为国内气象观测设备智能化乃至更广泛领域的科创采购提供了可复制、可推广的‘北京经验’。”北京市气象局计财处相关负责人表示。
基于试点经验，北京市出台了《北京市政府合作创新采购实施细则》，设立合作创新采购项目库，实现了常态化项目申报与储备。项目实践中总结出的“对于研发目标明确、技术路线清晰的小型项目，可将部分环节合并实施”的优化建议，已被纳入审批部门的实施文件，标志着试点经验上升为制度成果。
在研发管理层面，北京市财政局与气象局联合成立专项工作小组，审批部门与业务单位紧密配合。多轮谈判不仅明确了“国际同类设备水平”“样本代表性”等抽象目标，还提前预判了区域花粉差异、极端环境影响等难题，避免了研发返工。概念交流环节的“火花碰撞”精准梳理了传统人工监测的痛点，确保研发始终围绕“实战应用”展开，有效避免了技术与需求脱节，形成了“需求共商、难题共解、进度共控”的协同机制。
值得注意的是，“研发失败成本补偿”机制还切实发挥了“稳定器”作用。李梓铭表示，补偿费用及时覆盖了设备采购、样本采集、人员劳务等初期关键支出，缓解了资金压力，提升了研发积极性。同时，项目未遇到因需求变更导致节点大幅调整的情况，各阶段均按计划通过专家评审，体现了前期规划与过程管控的有效性。
这项全国首单合作创新采购项目，不仅为花粉过敏患者带来了精准的健康指引，更为政府采购支持科技创新、培育新质生产力注入了新活力。当制度创新遇上技术攻坚，当“给补偿”与“给订单”精准发力，中小企业也能挑起高端研发的大梁。而政府采购也从简单的“买货物”升级为深度“购创新”，为产业升级与民生改善注入持久动力。
这个春天，在北京不仅闻到了花香，更嗅到了科技创新机制改革的气息。
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