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  “我希望做一些原创性的东西。”近日,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)研究员张文武创作的科幻小说《未来星球2049》在线发售。然而,创作科幻小说只是张文武的一项“副业”。  2012年,张文武回国加入宁波材料所,并创建了激光与智能能量场制造工程团队。他告诉记者:“团队在建立之初就立下目标,要做中国先进制造研发的国家队、先遣队,真正走到世界科技的前沿。”如今,这支团队正在钻研精密与极端制造工艺,筑“工艺强国梦”。  从复杂异型孔说起  进入21世纪以来,虽然我国制造业取得了突飞猛进的发展,但在先进制造方面自主创新能力不够强,高端领域的核心技术和关键元器件仍受制于人,主要问题正是先进材料和先进工艺。  以飞机发动机打孔为例,“如果说航空发动机制造是制造业皇冠上的明珠,那其中的先进打孔就是明珠中的夜明珠”。张文武指出,由于现代飞机发动机的最高工作温度一般超过高温合金熔点300~500摄氏度,所以发动机涡轮叶片和燃烧室要保障结构的长期工作稳定性,就必须使用热障陶瓷涂层(TBC),还必须使用气膜冷却以隔离热流,形成充分的温度梯度。  气膜冷却需要通过气膜孔来实现。“1985年,国外就开始使用复杂异型孔,其冷却效率是直孔的两倍,等效保护面积是直孔的十倍以上。”张文武介绍,“复杂异型孔相比常规直孔的加工要困难很多,我国尚未使用,但不使用复杂异型孔,国产发动机的代差就无法缩小。”  那么,复杂异型孔是什么?在实验室里,张文武展示了用智能化激光加工出来的相关产品:在一块合金板上,一面是一个个针孔大小的孔,另一面则是一个个“猫耳朵”一样的开槽,这些井然有序排列着的气孔就是复杂异型孔。  张文武解释道:“有了复杂异型孔,高速气流从针孔状的一面吹入,另一面出来的气流因为气孔的形状可以形成一层‘气膜’,进而成为航空发动机耐高温的‘金钟罩’。”  “别看这小小的开孔,在没有智能化激光三维加工技术时,这些异型孔的加工是非常困难的。”张文武进一步说,耐高温是航空发动机的关键。传统加工技术不仅耗时多、精度低,同时还会在加工时形成细微的裂纹,为航空发动机的稳定工作埋下安全隐患。  利用智能化激光三维加工技术,张文武团队已经打通了复杂异型孔加工的技术链条,正在把该技术应用于国产航空发动机和燃气轮机热端部件的孔加工,实现产业转化。  组建智能能量场团队  特种加工在前沿科技领域的应用很广,被誉为一个国家先进制造技术竞争的前沿领域。回国前,张文武在国外从事特种加工技术研究,并活跃在国际学术界,但他心中一直挂念着国内的发展。  谈及为什么组建激光与智能能量场制造工程团队,张文武表示,广义能量是任何可以改变系统状态的能力。曾有同行专家评论,张文武已经把对制造工艺的研究上升到方法论和哲学层面。那么,智能是能量吗?智能与世界的交互作用怎么来量化测量?  2010年,张文武在国外出版了智能能量场制造领域的第一本学术专著,对上述问题作了相关回答:“将智能用于集成、优化、控制能量场,实现各种能量和物质场从一种状态向更高价值状态的改变,比如,智能手机就是将信息能量集成为物质流、能量流、信息流,来实现其价值。”  张文武喜欢写日记,工作中稍有思想火花,他都会记录在日记本里,如今日记本里的有些“思想火花”已经结出果实,比如他设计的水助激光加工技术,突破了透镜将激光聚焦让物体熔化溅射的传统方法,缩小了加工过程对物体产生的热影响区,为热敏感材料接近零热影响的孔加工探索出国际领先的中国工艺路线。  “中外发动机大修周期相差3倍以上的一大原因是,国产发动机叶片采用激光冲击强化技术尚未成熟。”张文武发现,国内现有的激光冲击强化技术存在能量利用率低、约束层稳定性差、需要繁琐的前后处理等问题。  针对这些弊端,团队发明了同轴送水加移动吸收层的工艺,不仅提高了能量利用率,还同时解决了现有技术约束层适应性差、加工效率低下等问题。“该工艺可以像激光焊接一样随动属件,不需要预先贴膜,处理速度提高至少十倍。”张文武说,“这个工艺拥有庞大的激光表面处理市场,该技术的产业化将把中国的激光冲击强化技术带进国际引领阶段。”  大胆幻想带来的是更多原创性的发明。张文武团队发明了特种冷却减阻技术,为高速载人飞行扫清了一大技术障碍;发明了近光速粒子太空推进技术,为实现星际探索提供了新思路。  “成果不服务社会就是浪费”  “科研成果不产业化应用就不是完整的创新,不服务社会就是浪费。”近年来,张文武团队一直在推动技术成果的产业化工作。2013年,张文武与两位朋友共同创办了宁波晶钻工业科技有限公司,以生产金刚石及相应制品为主攻方向。2015年,张文武依托团队技术创办了宁波大艾激光科技有限公司(以下简称大艾激光)。  张文武团队也得到中科院2018年度STS双创引导项目的支持。在各方支持下,团队先后研制出多款可广泛应用的高端激光加工产品,包括五轴联动激光精密加工系统CNC、五轴联动激光刃磨机、大尺度超高速激光表面清洗系统、单轴(双轴)便携式激光清洗机。  长期以来,高端激光精密加工产品都由国外技术主宰,国内市场长期依赖进口。高端激光精密加工到底有何用途?张文武介绍,除了航空航天等高精尖领域需要大量使用激光精密加工,民生领域的复杂刀具加工是高端激光精密加工应用的主要场景之一。  比如,在3C数码、大型电子器件等产品的生产制造领域,需要用到大量精密刀具对外壳、屏幕等材料进行切割。传统的普通刀具难以做到有效切割,只有精密的具备五轴甚至六轴功能的激光加工才可以胜任。  “如何创造出我们自己的五轴联动激光精密加工系统是亟须解决的‘卡脖子’问题。”张文武团队在2017年研制出五轴联动激光精密加工系统,通过近两年的调试和验证,其稳定性及工艺均达到实战水平,能满足我国航空航天以及热控、模具、刀具等国家重大民生领域的高端装备需求。  (原载于《中国科学报》2019-06-27第6版转移转化)

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  6月26日的深圳证券交易所,迎来了一群特殊的客人。来自中国科学院十几个研究所的科研人员轮番站到了上市大厅的讲台上,讲述最新的科研成果。而台下的听众,除了科技界的专家外,不乏来自政府部门、投资机构的代表。  这里是中科院2019年科技成果路演活动现场。活动以“科技让生活更美好”为主题,围绕服务民生改善、产业关键技术突破和产业转型升级,向社会公开发布一批中科院的应用科技成果,寻求国立科研机构与社会行业企业、投融资机构的深度合作,探索科技与金融的有效融合,共同服务经济社会发展。  这里是深圳。在这里,一切皆有可能。  科技赋能产业  每年的“6·18”“双11”都是中国网民和电商的狂欢节,但中科院微电子研究所副研究员许绍云却看到了其中的隐忧。  “2018年,全国完成快递投递507亿件。短短几年,我们赶超了美国100年取得的成就。但是各个环节都需要大量的人工支撑,随着我国人口红利逐渐消失,快递物流行业遇到了瓶颈。”  在许绍云看来,解决这一困难的有效途径,就是高科技。  立足现代物流发展实际需求,针对目前我国物流业降本增效痛点问题,中科院微电子所团队开展了系列核心智能装备系统的研发,并在物流相关行业领域进行应用推广,开发自主知识产权的高端物流装备产品,有效促进行业智能化转型升级,同时向高增长领域和高价值领域延伸。  比如,团队研发了物品条码快速识别装置,并实现了在高速输送条件下包裹的自动称重,研究适应规则与不规则形状包裹的高精度体积测量方法,在此基础上研制出集物品信息采集与邮资运费结算于一体的整套动态秤系统。每小时可以处理超过1600件包裹。  此外,繁重的包裹分拣工作也已经被机器人所代替。团队成功研制了成套机器人自动分拣系统,实现对大型、重型货物的灵活、自主、精准、安全分拣。  科技惠及民生  在本次路演活动中,既有助力产业的科技成果,又有一批与老百姓生活息息相关的案例集中展示。  中科院近代物理研究所研究员蔡晓红带着团队多年来潜心研制的医用重离子加速器成果来到了深圳。  癌症是人类健康的最大杀手。据统计,中国每年新增癌症病例430万,因癌症死亡人数280万,两项指标均位居世界第一,治疗难度大、治疗效果欠佳,更长期困扰着医学界。  “相比传统治疗方法,重离子治癌具有独特的物理学和生物学优势。”蔡晓红形容,“如果说医院里用的伽马刀是一颗子弹的话,那重离子就是核弹,既打得准又打得狠。”  从科学原理上讲,重离子束在到达癌细胞之前不会大量释放能量,对细胞的损伤很小;到达癌细胞时则会释放很大的能量,使局部细胞的DNA发生双键断裂的几率非常高,且损伤后不易修复,因此被誉为安全、精准、高效的癌症治疗“无创手术刀”,是当今国际上最先进的放射疗法。  中科院近代物理所团队利用我国重离子加速器、核探测技术、辐照生物研究产生的自主知识产权技术成果,研制出了小型医用重离子束治癌装置并使之产业化。  蔡晓红透露,在5月底刚刚完成的患者随访中,装置的治疗效果令人满意,有望在年底取得医疗器械许可证,为更多患者带去生的希望。  本次路演活动,共发布了八个中科院“弘光专项”技术成果和十余个中科院“STS双创项目”技术成果。其中“弘光专项”是中科院设立的重大科技成果转移转化项目,聚焦已取得突破并具有相当引领带动作用的重大战略技术与产品,力求产出一批经济社会效益显著的重大示范转化工程项目;而“STS双创项目”则支持中科院院属机构通过创新创业的形式实现科技成果的转移转化,鼓励院属机构为新创企业提供“售后服务”,加速科技成果产业化的进程。  “先进空气压缩储能”“猕猴桃专利品种高端品牌创建”“深度学习处理器”……一批具有深厚科研积累的科技成果在这里集中展示,它们以科学的视角解析产业的难题,提出国计民生更迭发展的创新方案;而“绿色激光清洗技术”“分子影像导航手术系统”“毫米波MIMO智能人体全息成像感知技术”“基于机器视觉的高端智能相机”等一批已初具商业规模的企业也携各自的创新产品亮相路演活动,期待资本市场的合作。  从“书架”到“货架”  建院70年来,中科院恪守国家战略科技力量的定位,积极部署和组织开展科学技术创新活动,取得了一系列重大科技成果。近年来,“中国天眼”建成启用,“悟空”“墨子”等发射成功,“蛟龙号”深海科考……一批具有重大国际影响力的标志性科技创新成果,前所未有地增强了我国科技界的创新自信。  与此同时,科技与经济“两张皮”的问题长期存在,科技成果如何高效转移转化,仍然是困扰产学研各界的难题。  “‘面向国民经济主战场’是新时代赋予中科院的使命。”中科院副院长张亚平直言,科技成果转化是打通科技创新价值链的关键一环,是科技成果价值充分释放的“最后一公里”。  近年来,中科院在推动科研成果从“书架”到“货架”、打通科技创新价值链的道路上积极探索,逐步形成了具有自身特色的科技成果转化机制和模式,为供给侧结构性改革提供了有力的科技支撑。  截至目前,中科院一百多个院属单位中,正在实施、处于转移转化不同阶段的产业化项目超过一万个,其中,已为社会企业产生销售收入的项目有4000余个;2018年,中科院科技成果转移转化使社会企业当年新增销售收入4595亿元,新增利税572亿元。  张亚平期望,金融资本、天使投资、风险投资以及产业资本等社会资本能通过对科技成果的关注介入,加快推动科技成果向产业界的转移,形成新时代的科研范式;越来越多的科研主力军能够挺进国民经济主战场,为中国经济持续健康发展提供有力的科技支撑。  “今天的活动是科技和金融有效融合的积极探索。”他说,“在深圳这片充满改革活力和无限可能的土地上,希望我们能一起见证科技创新和金融资本的‘接轨’。”  (原载于《中国科学报》2019-06-27第5版转移转化)

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  宁波材料所建所15年来,勇于拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,打通科技成果转化“最后一公里”,并形成了一套可推广和复制的做法和经验。  “这家企业使用的技术来自中科院,我们觉得可以信赖。”宁波的企业家有点“挑剔”,但中国科学院宁波材料技术与工程研究所恰恰可以解决这些“挑剔”的企业家的技术需求。  当今社会,科学研究不能仅满足于提出想法、发表论文、形成专利、获得奖项,更要密切结合国家所需关键技术的研发,以成果快速转化成生产力为使命。  然而,科技成果转化一直是全球性难题,我国也存在着科技成果向现实生产力转化不畅的痼疾。日前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)所长黄政仁在接受《中国科学报》采访时表示:“宁波材料所建所15年来,勇于拆除阻碍产业化的‘篱笆墙’,打通科技成果转化‘最后一公里’,并形成了一套可推广和复制的做法和经验。”  技术筛选“过三关”  在宁波材料所探索科技成果转化的过程中,也曾遇到过技术成果、合作伙伴、运营管理、市场开拓、政策影响等各类因素导致的成果转化失败的案例。“我们发现在早期的成果转化案例中,由于技术成熟度不足导致后续成果转化不顺利的占比较高。”黄政仁告诉《中国科学报》。  2005年,美国将一项科技成果的技术成熟度正式确定为9个等级,其中5级成熟度是一个分水岭,因为该级别的成熟度意味着技术成果已经通过了典型模拟环境验证,具备应用基础,所以一般认为,处于5级以上的科技成果,可以进入科技成果转化进程。  鉴于此,宁波材料所于2007年成立所地合作与技术转移办公室,后又组建技术转移与知识产权部(以下简称技术转移部),以推动所内技术成果的转移转化。在宁波材料所,判断一项技术成果是否可以进行转化,需要经过三个不同层面的审议,俗称“过三关”。  第一关由技术转移部把关。每年技术转移部都要对各团队产出的技术成果进行摸底调查,了解技术进展、应用领域、所需资金投入及市场前景等信息,筛选出一批技术成熟度在4~6级且市场前景较好的科技成果入册推荐,并协助科研团队撰写商业计划书,通过走访企业与投资机构、成果宣讲等途径来寻找合作伙伴。  第二关由技术转移转化小组把关。技术转移部通过前期调研,与科研团队及拟合作的机构进行初步协商,提出产业化合作模式,并提交技术转移转化小组。技术转移转化小组成员由相关技术专家、财务专家、人力专家等人员构成,主要基于商业计划书和技术转移部前期谈判成果,对拟进行成果转化的项目进行评估论证,并形成项目产业化合作方案。  第三关由宁波材料所常务办公会把关。经技术转移转化小组评估形成的合作方案与企业达成一致后,提交宁波材料所常务办公会进行审议。如果审议通过,将对相关合作信息进行公示15天,无异议后签署合作协议。“最后一关也是最关键的。”黄政仁对记者说,“我们不仅要成为技术引领者,更要让技术支撑产业发展。”  转化模式按需定制  黄政仁介绍说:“这些年来,宁波材料所将7~8级成熟度的技术推向市场进行转化,并按需定制转化模式,由早期的技术入股、许可转让等单一模式,逐步形成现金+股权、技术授权、合作开发、企业培育等效率较高的转化模式。”  据悉,在宁波材料所40多个重大成果转化项目中,现金+股权模式最多,氧化锌靶材产业化项目就是典型的合作案例。本报于6月6日第6版发表了一篇题为《用户认可不逊于实验室新发现》的文章,详细报道了高性能氧化锌磁控溅射靶材产业化团队的成果转化案例。该项目在推广阶段通过多轮洽谈,宁波材料所最终选择“技术作价入股+技术转让费+后续开发费”的模式对该项目进行转化。  “现金+股权模式是目前成果转化较为常用的一种模式,合作双方相互信任、看好产业化前景,从而紧密捆绑在一起,可以加速推进成果转化。”黄政仁说。  此外,技术授权模式是以专利实施许可或转让方式与企业合作,通过设置每年最低限及项目总额来保证研究所的收益,同时避免因技术入股产生的一系列国有资产管理问题。“选择这一模式往往要求承接企业具备较强的技术消化能力。”黄政仁说,宁波材料所与上海晨鑫电炉有限公司(以下简称上海晨鑫电炉)的合作便是一个典型案例。  上海晨鑫电炉在与宁波材料所接触过程中,看中了功能碳素材料团队在真空装备及化学气相沉积涂层材料方面的研发能力。在随后的接洽中,宁波材料所通过技术开发费及后续产品销售提成的模式,将该项技术成果授权上海晨鑫电炉使用。合作4年来,技术产业化进展顺利,其合作成立的公司上海晨鑫维克工业科技有限公司已于2016年通过国家高新技术企业认定。  另外两种模式,一种是先合作开发,再转移转化——这种模式基于合作企业青睐技术成果或者是科研团队的研发背景,由企业“预定成果”,双方通过产学研合作的方式推进成果转化;另一种是企业培育——这是近两年随着科研人员创业积极性大幅提升,兴起的以技术熟化为导向的成果转化模式,这种模式鼓励科研人员在2~3年内以产品为导向,带着科研成果孵化创业,借助研究所的科技资源和市场倒逼机制,在短时间内使成果转化的盈利模式迈向清晰。  “落地生金”实现多赢  宁波材料所致力于把科技转化为生产力,解决科技和产业“两张皮”的问题,对于成熟度还不够的技术,研究所也开出“良方”。黄政仁指出:“对成熟度处于7级以下的技术,宁波材料所通过优化社会资源,尽早为其引入社会资金,加快技术的培育。”  浙江省民营企业众多,其中大部分为中小企业,企业家对市场需求判断敏锐,对高新技术比较渴求,经常有企业慕名来访。2008年,遭遇技术瓶颈的宁波新福钛白粉有限公司找到宁波材料所,希望帮其解决技术难题。为此,宁波材料所与企业共建“钛白粉新材料工程中心”,挑选科技特派员入驻企业,先后开展了“一种亲油性钛白粉研发”“粉末涂料专用钛白粉研发”“高耐温晒型钛白粉研发”等技术攻关项目,帮助企业将销售额从2008年不足1亿元提升至2014年的10亿元。  在科技成果转化过程中,宁波材料所通过制度约定成果转化收益比例,提升科研人员创新创业的积极性。2017年,宁波材料所修订并实施新的《科技成果转移转化管理办法》,突破在职创业模式,大幅度提高成果转化后给予团队的现金收益和股权奖励,最大限度促进高科技成果和人才在当地“落地生金”。  黄政仁介绍道,新政实施以来,宁波材料所已有55位科研人员在岗创业,新增7个初创企业,实现成功转化收益10876万元,带动社会投资24388万元。  当初,宁波材料所的成立实现了浙江省内中科院系统研究所“零”的突破。在发展过程中,宁波材料所先后设立了材料技术研究所、新能源技术研究所、先进制造技术研究所和生物医学工程研究所4个非法人研究所。2015年4月28日,浙江省政府为宁波材料所授牌“浙江工业技术研究院”。2018年12月26日,宁波材料所杭州湾研究院揭牌。  “扎根宁波、辐射周边,做好成果转化工作是我们回报当地的最好方式。”黄政仁透露,未来,宁波材料所将继续关注重大科技成果产出,完善“人才培养+科技创新+产业对接”功能架构体系,努力成为长三角区域“新材料”和“先进制造”产业领域的科技创新引擎。  (原载于《中国科学报》2019-06-20第5版转移转化)

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工程师手持自主研发的ComboPON光收发器件。程东供图宽带网络已成为当今人们生活不可或缺的一部分。近年来,政府多次敦促运营商“提速降费”,然而消费者对目前的“速”和“费”仍不够满意。网络升级成本高、难度大是运营商难提“速”、难降“费”的一大原因。我们目前使用的GPON(新一代宽带无源光综合接入标准)网络无法保障实现百兆或千兆的家庭宽带接入,从GPON升级到10GPON,运营商将面临成本剧增、网络受影响和投资回报率低等诸多困境。为减轻通讯设备商和运营商的成本压力、加速接入网的升级换代,中科院西安光学精密机械研究所(以下简称西安光机所)研究员程东带领团队从“芯”入手,成功研发“光纤到户网络中的光子集成”技术,为我国光子集成产业的快速发展注入一针强“芯”剂。钻技术,打破壁垒“我们的集成芯片集成度高、体积小,使得端口密度大幅增加,机房需要的空间只需有现在的四分之一,不仅节约了运营商的成本,也降低了功耗。”程东说。“如果将半导体集成电路比作‘皇冠’,光子集成芯片就好比是皇冠上的‘明珠’。”程东告诉《中国科学报》,过去几十年,国内外主要开展的是机电一体化,随着信息技术的发展,需要引入光子集成技术,用新材料、新理论、新工艺去突破工艺技术的局限性,真正做到光机电算一体化。由于光子集成芯片行业属于高技术密集型行业,具有极高的技术壁垒和复杂的工艺流程,研发周期长、投入大,让国内诸多企业望而却步。程东透露,团队研发的高集成度ComboPON光收发器件,使用的是拥有自主知识产权的芯片,技术先进、性价比高,打破了国外厂家在光收发器件中光子集成技术的壁垒,填补了国内在接入网络中光子集成领域方面的空白。然而,研发过程谈何容易。“对于芯片而言,其可生产性要求产品同时满足高良率、高日产出率和低成本等条件,样品的工艺远不能满足生产的要求。”为解决产品的工艺问题,程东带领团队开展了近3年的技术攻关,“整个工艺的过程要逐步分解,每分解一步,就要开展2000小时的可靠性验证,这是一个庞大的系统工程。”“即使产品满足了供货要求,我们仍要不断优化使其更完美。”程东对产品的要求非常苛刻,“能用就行”在他这里根本行不通。他认为中国要从制造大国变成制造强国必须要有工匠精神,要拒绝“差不多主义”。转思路,以产带研光电子集成产业被喻为“工业粮食”“电子血液”,但我国产业发展却面临着严峻的高端人才缺失窘境。2013年,应时任西安光机所所长赵卫的邀请,在国外工作生活了20年的程东选择回国,加入西安光机所从事信息光子器件与光子集成研究。“我们的理念高度一致。”西安光机所“拆除墙围”,开放办所的模式让程东非常欣赏。程东团队的研究方向,也填补了西安光机所光子集成技术学科方向的空白。在西安光机所的支持下,2014年2月,程东团队创立了光子集成项目的产业化公司——西安奇芯光电科技有限公司(以下简称奇芯光电),并入驻西安光机所孵化器。“我们起始资金只有200万元,对于一个芯片行业而言是非常困难的。”程东遇到初创企业不可避免的难题——资金短缺。“公司成立第一年,我没领一分钱工资,甚至有几次是借钱给员工发工资。”在程东最困难的时候,西安光机所为他送来了“钱袋子”。“西科控股、西科天使、陕西光电子集成电路先导技术研究院给予我们很大支持。”程东说,它们不仅了解我们的行业,还为我们提供了法律、财务、人力资源、管理咨询和培训等全方位的支持和帮助。当记者问及是否想过放弃时,程东的回答很坚定:“这是一份责任,也是一种情怀。我从业30多年,希望可以赶上光子集成行业的爆发期。”谈及科研人员从事成果转化工作,程东认为,必须转变思路,科研人员的思维应“转”为产品导向思维,面向国民经济主战场。程东团队研发的项目起源就是来自市场实际需求。“科研项目与市场需求结合,一是保证产品有市场,二是让科研经费起到牵引社会资本的作用,同时,可以在很大程度上弥补科研经费的不足。”程东指出,中科院STS双创引导项目就是以产业驱动带动的科研项目,“STS项目给予的资金支持,在项目启动初期起到了至关重要的作用,同时还拉动了社会资本的介入。”目前,程东团队研发的光纤到户的ComboPON光模块产品正逐步完成多家行业主流企业的认证测试。该产品有望成为通信设备商和运营商的“宠儿”,带动上下游及周边产业升级,提升光子集成产业的总产值。惜人才,以心换“芯”程东不仅是个忙碌的科学家、企业家,还是一个“人事专家”。程东回国时并不是一个人,而是带回了一支团队,是什么让这支团队放弃国外稳定的工作,选择回国从零开始呢?程东给出了答案:“我们因为共同的理念聚集在一起,希望在中国建立完整的光子集成产业生态链。”奇芯光电一半的人才,也是程东亲自“挖”来的。程东表示,对待人才要引得进、留得住,让大家干得顺心。为了吸引优秀人才加入,程东常常“三顾茅庐”,“对待团队,最重要的就是以诚相待”。在一次晚餐中,程东获悉某专家从原公司辞职的消息后,立即订了第二天最早的机票上门拜访。最终在程东的感召下,该专家加入了其团队。尽管这位专家后来还是因为个人原因离职,程东告诉他:“无论你何时回来,公司的大门永远为你敞开。”最终,专家兼任了奇芯光电高级顾问,继续为公司的发展做贡献。从新材料到芯片设计、流片、封测,再到最后的高端光模块,光电子集成芯片的产业链很长。为此,程东积极开展光子集成产业布局,他带领团队先后在珠海、宁波、深圳、成都、山东等地建立分公司、研发中心和产业基地。“在技术上我们精益求精,在产品上我们拒绝价格战。”程东向记者透露,公司某些产品即使价格比国外高,也深得国际市场青睐,主要是因为产品的性能好,可以降低客户产品的综合成本和运维成本。“维持客户的黏性不是靠价格,而要靠产品的性能和为客户带来的价值。”程东建议优化国内设备商、运营商的采购标准,在注重价格这一核心指标之外更应注重供应商的长期培育和其所拥有技术的发展潜力。如果过分看重价格,容易引发恶性价格竞争,最终供应商不得不在材料和工艺上压缩成本,导致产品质量和性能不佳;这有可能产生更严重的后果:延缓和制约尖端技术的发展和成熟,后继乏力。程东透露,“未来,我们希望在中科院和各方力量支持下,建立光子集成产业生态、打造光子集成产业联盟,建立奇芯大学,为光子集成领域储备优秀人才。”《中国科学报》(2019-06-13第6版转移转化)

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在洛阳城郊的智能农机精准农业示范基地,银色的无人驾驶拖拉机正在测试,为批量生产做最后的准备。5月的洛阳,春耕夏种农事忙。在城郊的智能农机精准农业示范基地,几台银色的无人驾驶拖拉机正在测试,为批量生产做最后的准备。同普通的辅助驾驶农机不同,这几台拖拉机没有驾驶舱,外型看起来更像一个机甲。它们是中科院科技成果转移转化重点专项(弘光专项)支持研发的“超级拖拉机I号”,最大亮点是基于卫星的智能网联。有了它们,万亩级的农机示范基地,只需要三四个人指挥将近20台智能农机,就能完成全部的耕地、播种、洒水、打药等作业。设定好时间和路线,它们甚至可以半夜“加班”,24小时无休。畅想未来,当农业机械足够智能,农民将不再需要面朝黄土背朝天,而是面对着电脑或手机终端,控制机械完成农业生产。那时,农民这一职业也许会像现在的“码农”一样,成为21世纪最时髦的工种。“超级拖拉机I号”诞生洛阳北郊的万亩丘陵农耕示范基地正在做“宜机化”改造,不久的将来,新一代无人化农业生产模式将在这里率先启航。在黄河三角洲和呼伦贝尔,还有上万亩的中科院农业示范基地蓄势待发,即将迎来“超级拖拉机I号”的规模化应用示范。有了这个法宝,耕地、平地、覆膜、播种等作业全部由搭载自动导航系统的智能拖拉机完成,通过卫星定位导航,拖拉机可按预设路径自动巡航、匀速前进、精准播种。不仅节省人力、提高效率,还能改变粗放的播种方式,覆膜、播种横平竖直,作业偏差小,提高了土地、种子、化肥的利用率。“超级拖拉机I号”的背后是国内智能农机数据量最大的“智能农机大数据平台”,通过传感器采集各种农艺数据,经过大数据分析指导农业生产。《中国科学报》了解到,“超级拖拉机I号”的核心技术来源于北京中科晶上科技股份有限公司(以下简称中科晶上)——一家由中科院计算技术研究所(以下简称计算所)孵化的企业,主攻我国无线通信领域关键技术瓶颈——核心器件、软件和解决方案。“这是全国第一台真正意义上的新能源动力无人驾驶智能农机。同传统农机相比,智能农机完成了农机从传统制造业向智能服务型制造的转变。”计算所高级工程师、洛阳中科晶上智能装备科技有限公司总经理张玉成告诉《中国科学报》,这将是中国农机工业走向高端的起点。作为国内首款无驾驶室的纯电动拖拉机,“超级拖拉机I号”由“大脑”——无人驾驶系统、智能控制系统,“心脏”——动力锂电池系统、中置电机及驱动系统,“耳朵”——智能网联系统等组成。整机重量达1.6吨,目前可实现4小时满负荷工作。相关技术人员告诉记者,智能程度更高、马力更大的“超级拖拉机Ⅱ号”正在研发中。乡村振兴农机先行随着人口老龄化加剧和农业人口减少,我国农业生产必将经历“机器换人”的过程。根据《农机装备发展行动方案(2016~2025)》,到2025年,全国主要农作物耕种收综合机械化率将达到68%。张玉成表示,农机装备领域是《中国制造2025》的十大领域之一,但亟须解决低端产品产能过剩、高端产品原始创新能力不足、关键零部件依赖进口的问题。2004年,我国出台农机购置补贴政策,这之后的十年被称为中国农机制造业的“黄金十年”。2016年,我国2300多家规模以上农机生产企业的总产值近4500亿元,生产规模跃居世界首位。但是,国际市场数据显示,在没有补贴的情况下,全球前三名农机企业2015年收入达619亿美元,与我国2300余家企业收入相当。张玉成指出,农机领域我国自主创新投入少差距大,重要产品和工艺技术几乎全部依靠引进,产业利润极低,技术处于跟跑阶段。但第三代农机美国2016年才起步,和我们站在了同样的起跑线上。第三代农机即指智能农机,技术体系包括无人驾驶、高精度定位、大功率电机控制、路径规划技术、电子控制芯片、大数据分析系统等。由于门槛较高,目前市场进入者还不多。“智能化、定制化是农机发展的未来方向。”张玉成指出,农业生产同地理、气候、土壤、水质、作物品种等息息相关,农机创新体系不能简单引进,尤其是我国地形复杂,农机产品更需要多样性开发、个性化定制。“我们的目标是发展高端智能农机,服务国家乡村振兴战略。”张玉成说。破解科研产业“两张皮”近3年,张玉成每周都要从北京往返洛阳一次,和当地技术人员对接,推进“超级拖拉机I号”的研发,“成了半个洛阳人”。计算所在洛阳市的发展也一年上一个台阶。2014年,计算所和洛阳市政府签署战略合作协议;2015年,计算所洛阳分所正式成立;2017年,洛阳分所联合其他几家单位成立河南省智能农机创新中心;2018年“超级拖拉机I号”问世;2019年,国家农机装备创新中心正式通过工信部论证,成为国家级平台。之所以发展这么快,张玉成认为,这得益于所领导在科研产业深度结合方面的战略思考和顶层布局,计算所洛阳分所自落地起,便同拖拉机、轴承等洛阳市优势产业紧密结合,有的放矢。目前,国家农机装备创新中心这一平台已经聚集了10余家中国科学院内农机相关技术研究单位、7所高校和30余家企业,上中下游合作创新。例如:“超级拖拉机I号”就是由中科晶上提供整机系统方案和卫星通信等核心技术;中科院微电子所提供无人驾驶技术;中科院合肥物质院提供传感器;中国农机工业的龙头企业中国一拖提供拖拉机车架、换挡等技术和应用场景数据等。对于技术的市场化路径,张玉成体会很深:“从研发到技术到产品到产值,这条链太长,企业想要产品,科研人员则擅长出专利,交流往往不在一个频道上。我认为科研人员也不能过分依赖国家项目扶持,而要按市场规则实现科研成果转化。”如今,在中心这个大平台下,科研人员只负责提供专利,签署技术买卖协议,再根据需求去委托开发。这种创新模式目前成效初显。在我国农机芯片和操作系统完全依赖进口产品的大背景下,2018年,中心研发出国内首款智能农机定制芯片——“神农I号”芯片,以及被喻为拖拉机“安卓系统”的“珊瑚”操作系统等。“都说‘懂芯片的不懂农业、懂农业的不懂芯片’,计算所和中国一拖的合作,成功打破了这一魔咒。”张玉成说,“我们想建立中国人自主可控的农机创新体系,用核心技术摆脱农机产业低附加值的窘境。”《中国科学报》(2019-06-06第5版转移转化)

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▲去雾前的图像▲去雾后的图像热映电影《战狼2》中,国际雇佣军使用无人机突袭工厂,小小的无人机竟可以安装机枪执行任务。这就不得不提到无人机搭载的“眼睛”——相机系统。这只“眼睛”,必须保证清晰的图像传输,才能使操控方掌握准确信息。试想,此时突遇大雾、沙尘、光线变暗等影响成像的“噪声”环境,还能呈现出清晰的画面吗?还能准确判断对方的情况吗?为此,中国科学院西安光学精密机械研究所(以下简称西安光机所)高级工程师段晓峰带领团队,设计实现了一套性价比高且能二次开发的“基于机器视觉的高端相机系统(以下简称高端相机系统)”,完成了高帧频实施监控系统、宽照度域自动调光技术、智能相机算法等核心技术突破。“随着人工智能的兴起,机器视觉的市场需求日益突出。但是,与机器视觉相配套的高端智能相机技术并不成熟,而市场需求又很紧迫。”段晓峰告诉《中国科学报》。让科研成果具备实战能力市场往往追求“短、平、快”,而对研发周期长、转化慢、定制化的产品则会敬而远之。段晓峰告诉《中国科学报》,由于高端智能相机领域的研发投入大、研发周期不可控、技术门槛较高,国内掌握此项技术的团队并不多。高端相机系统项目市场部负责人闫海浪介绍说:“目前市场上做机器视觉的不少,但做高端智能相机的并不多。就商业而言,大家都希望短时间见回报,少有人愿意考虑社会效益而去长线布局,因为这将耗费巨大的精力,同时还要承受市场风险。”不过,长线布局意味着有机会“钓大鱼”,基于自身已有优势,段晓峰团队选择“放长线”,开始了高端相机系统的开发之旅。高端相机系统主要搭载于大型智能设备上,例如航空航天、无人驾驶、场控、安防、复杂作业环境等领域,在这些设备上,仅具有拍摄功能是远远不够的。闫海浪解释说,除了信息获取,它还要有分析判断能力。此外,它还得具备二次开发功能。简而言之,高端相机系统要解决的问题是,机器视觉与先进制造技术相融合。针对这一难题,段晓峰团队开展了深入研究和探索。在这之前,团队已在相关领域积累了多年的相机研发经验。在接连突破“宽照度域自动调光技术”“智能相机的算法研究”及“多光谱图像数据在智能相机的应用”等核心技术后,一套性价比高且能二次开发的高端智能相机(样机)终于在2018年8月研制成功。通过在具体项目的应用,高端相机系统的性能得到验证。这还只是起步。如何让相机系统在不同噪声环境下都能清晰显示、正常工作,决定着相机系统是否具备真正的实战意义。段晓峰对《中国科学报》表示,“比如相机系统在遇到雾天等恶劣天气或是在海面作业时,都会对成像清晰度造成影响。为了攻克这一难题,我们团队专门用了近半年的时间,做了几十轮试验。”试验环境比想象得要复杂。“比如,不同地域起雾情况不一样,浓度不一样、成分不同,有团雾、有烟雾……为了让相机系统在不同的环境下都可以完成清晰的成像,我们琢磨出一套算法——‘透雾算法’。”段晓峰说,通过透雾算法,相机系统可直接把噪声去除,保证显示画面清晰、信号准确、决策正确。“当我们从客户手中拿回清晰的图像处理效果后,整个团队都非常激动,这种喜悦和自豪感难以言表。”段晓峰回忆时难掩兴奋。愿为用户提建议支付感谢费为了更好地实现相关科技成果产业化,段晓峰2015年“下海”创办了西安瑞峰光电技术有限公司。目前,瑞峰光电已研发出20多项产品,并交付用户应用。自2018年8月研制成功至今,段晓峰团队已小批量生产了120套设备应用于4家单位。在谈到项目市场化进程时,段晓峰说,“中科院STS双创项目和西安光机所在关键时刻对项目给予了很大的支持,不仅缓解了资金压力,还为项目进一步开拓市场、对接投资人带来很大助益。”“研发团队在西安光机所多年积累的相机开发经验,极大缩短了项目研发时间,使产品迅速进入量产阶段。此外,研究所为项目提供的仪器共享便利,使研发成本进一步降低。”闫海浪补充道,产品“物美价廉”,用户自然无法抗拒。科研人员创业,仅靠“一招鲜”的技术并不能高枕无忧。段晓峰说:“公司发展,技术不是最大的问题,因为团队有丰富的相机开发技术背景,但解决市场拓展和运营资金问题,还需要得到客户和投资人的认可。”在市场端,客户就是上帝。产业化的成功不仅取决于产品,还在于客户资源的获取、维系。“我们必须第一时间解决客户问题,不断完善产品,没有捷径可寻。”段晓峰说。“打造公司品牌,一方面靠质量,另一方面靠客户体验。”闫海浪对记者说,对于客户在使用过程中发现的问题或提出的建议,我们甚至愿意支付客户“感谢费”。他说,这不仅会赢得用户口碑,还有利于产品的改进和完善。保护团队积极性谈及企业未来的发展,段晓峰表示,人才队伍是企业自主创新的根本源泉,“尤其是行业技术顶尖人才、领军人才、复合型人才是瑞峰光电当下最大的人才缺口。未来,公司在人才培养方面,将与行业相关的研究院所进行合作,联合培养企业创新人才。”同时,段晓峰表示,他们也注重在公司内部培养人才,不断完善各级各类人才的激励政策。在调动团队积极性、发挥群体聪明才智方面,段晓峰告诉记者:“我们非常重视员工意见,也许一个灵感就可以加快企业发展。”“在一次航天搭载设备的研发过程中,有员工提出,即将试验的产品,可能会面临无法通过高低温实验环境的问题。”公司鼓励他继续分析下去并提出相应的解决方案。实践证明,他的预想是对的,公司当即对其奖励。“对于能发现和解决问题的员工,我们会给予奖励。”段晓峰认为这样做还有一条更重要的原因,“尊重员工意见,保护员工积极性,才能使产品不断完善,否则产品可能会累积隐患,甚至演化成大问题。”《中国科学报》(2019-05-30第6版转移转化)

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