未标题-3.jpg
未标题-1.jpg
0.jpg

江苏省委宣传部 江苏省文明办 主办

投稿:jswmw@jschina.com.cn

江苏文明网 > 要闻 > 正文
将使命担当融入引领性创新研究
探访我省国家重点实验室
2022-06-22 07:46:00  来源:新华日报  

南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室外景。

图为研究人员在南京邮电大学省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室。

□ 本报记者 蔡姝雯 杨频萍 叶真

6月14日,省委书记吴政隆到南京航空航天大学、南京邮电大学的国家重点实验室调研。

江苏共有42家国家重点实验室。作为科技创新“国家队”主力军,国家重点实验室如何勇担使命、勇立潮头、勇攀世界科技高峰,为全省扛起新使命、谱写新篇章?记者近日探访南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室、南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室,听他们讲述开辟前沿科技领域的故事,看他们描绘占领未来科技和产业发展制高点的“路线图”。

开辟前沿科技领域 “水伏”概念催生国际新学科

“国家重点实验室所做的研究,应该是引领性的研究,创造新的理论,开辟前沿科技领域,这也是国家重点实验室的使命。”中国科学院院士郭万林说。

在南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,郭万林院士团队的研究方向是“微纳系统力学”,他首次提出的“水伏”概念,已经催生了国际上一门新的学科。

这听起来很深奥。郭院士给记者进行了形象的科普:“太阳给地球的能量驱动着‘水循环’,我们现在只利用了这些能量的百分之零点几。如果我们能将水相变吸纳的能量转变为电能,就能解决气候变暖、一次能源紧缺的问题。”团队的研究成果显示,附在手机屏幕上的水滴滚动就能产生电,而且水滴运动越快,所产生的电量就越大;水自然蒸发也能发电,只要水不干、蒸发发生着,就能一直持续发电,把几个蒸发发电装置串接起来可以持续地驱动小型薄膜型液晶显示屏。

如此神奇的“水伏”效应为全链条式捕获地球“水循环”的水能提供了全新的方向,其全面发展有望形成完整的“水伏能源”系统。在几年时间里,“水伏”从毫伏级电压提升到最近的伏级电压,“水伏”发电前景诱人,已展露了应用的曙光。

郭万林说,“水伏”效应的研究,还可进一步启发我们认识人类智慧的起源——大脑。人的大脑、神经元都是含水70%以上的复杂系统,脑电如何产生、大脑如何工作,在微观层面上都有类似“水伏”效应的基本问题。“水伏”科学基本问题的研究和突破,有望在仿生智能领域引发革命性的变化,开启“水伏智能”研究。

“这是一个充满挑战的时代,我们在材料、装备、资源、气候变化等方面面临诸多挑战。”郭万林表示,国家重点实验室等科学中心要面向的是真正的未来技术,去解决全人类可持续发展的问题,面向国家战略需要,其中就包括在“双碳”目标下节能减排、降低能耗,发展各种新能源技术。而从新理论到成熟的技术、产品,再到形成产业优势,需要有组织地推进科学研究,解决一批多学科综合交叉的复杂科学问题。

挑战颠覆性技术 “有机电子”成为该领域首个“国重”

刚走进南京邮电大学省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室,记者就被这样一块神奇的柔性屏幕吸引:这块屏幕像皮布一样轻薄,且可以卷曲、折叠,功能则与普通的电子显示屏无异。

“有机电子可以让我们现有信息技术的电子元器件变得‘柔软’,不受原来固有形状或硬度的限制,因此也被形象地称为柔性电子,具有轻薄、柔软、可变形、可穿戴、易便携等突出特点。除了信息显示,在固体照明、光伏电池、能量存储、传感探测、健康诊疗等产业领域也具有重要的潜在应用价值。可以发展出‘电子皮肤’‘智能服装’等新型可穿戴设备,更好地促进人机交互、万物互联,是面向未来的颠覆性科学技术。”实验室执行副主任赖文勇教授说。

“科技创新的发展路径和发展方向的选择至关重要,我们更要着眼于新时代科技比拼的新赛道,挑战颠覆性技术。”赖文勇介绍,实验室于2021年2月正式获批建设,是我国有机电子领域首个国家重点实验室。

之所以成为“首个”,是因为团队另辟蹊径,开辟了全新科技赛道——与基于硅等无机半导体建立起来的微电子技术不同,有机电子是基于有机半导体材料的新一代电子信息技术,是将基于碳基有机材料的电子器件制作在柔性/可延性塑料等基底上的一种新兴电子技术。未来,在“碳基材料+光电过程”基础上形成的有机电子产业的发展,将为产业结构调整优化带来新的机遇,有机电子技术的广泛应用将会给人类生产生活带来革命性的变化。

虽然实验室获批建设仅一年有余,但实际上,在中国科学院院士黄维的带领下,团队已有多年的技术积累。赖文勇介绍,近年来,团队通过承担多个国家重大项目,着力解决重大前沿科学难题、突破共性关键技术瓶颈,攻克了高性能有机电子材料设计开发、器件制备与产业应用等方面的“卡脖子”技术,发展了一系列新理论、新方法、新技术,取得了钙钛矿光伏材料、有机磷光材料、柔性储能器件等领域领先世界的前沿成果,开辟了有机电子与信息显示研究的新领域和新方向。

从事关键核心技术研究,既要有好的带头人,也要有好的团队。全新的有机电子与信息显示领域,让实验室的年轻人有了更多施展才华的空间。

“一周7天、每天十多个小时的研究是我们的工作常态。在这里,化学、材料、电子信息、物理、数学等多专业的学生和科技工作者都可以发挥自己的专长。交叉学科优势让大家有了更宽阔的视野。”32岁的校聘副教授李祥春告诉记者,长期以来,实验室凝聚的“SCIENCE”文化为大家做研究愿意拼、敢拼提供了浓厚的学术氛围和不竭的精神鼓励,即心存质疑之念、探本溯源之姿、废寝忘食之态、严守道德之虑、探索创新之本、成竹在胸之勇、满腔热忱之心。

2018年加入团队的谢燕楠教授说,实验室定期为年轻老师的研究方向进行个性化指导,并经常邀请国内外知名专家学者为年轻老师的研究工作把脉,引导他们朝着对接国家重大战略需求的前沿领域勇攀高峰。

探索产业化 让实验室成果“落地开花”

重点实验室是国家组织开展高水平基础研究、应用基础研究、前沿技术研究,实现重大原始创新、支撑关键核心技术突破、凝聚培养优秀创新人才、开展高水平创新合作的科技创新基地。

记者从省科技厅了解到,目前我省共有国家重点实验室42家,其中学科类28家、企业类14家,主要涉及生物医药、电子信息、装备制造等领域,分布在南京、无锡、徐州、苏州、常州、连云港、泰州等地;此外,还有省级重点实验室144家,其中学科类72家、企业类72家,主要涉及生物医药、新材料、装备制造、电子信息等领域,在全省13个设区市均有布局。

近年来,我省重点实验室围绕相关领域国家战略需求,积极承担国家重大科技任务,取得了一批高水平重大创新成果。比如转化医学与创新药物国家重点实验室,研制出国家1类新药先必新,成为全球脑卒中治疗领域5年来唯一获批上市销售的创新药。“十三五”以来,全省重点实验室获省级以上科技奖励超1000项,国家级奖励近100项,在抑郁症发病机理、高通量计算理论等基础研究领域取得一批重大原创成果。

实验室的累累硕果,如何通过成果转化“落地开花”?如何进一步产业化,从而推动经济发展、增进民生福祉?各重点实验室也在积极探索。

赵淳生院士团队超声电机助力嫦娥系列探测器、“墨子号”量子卫星等顺利升空,让我国成为第二个将超声电机用于太空的国家;陶宝祺院士开拓的智能结构和健康监测方向,经过袁慎芳等教授的多年研究,成果先后应用于10余个重大飞机型号,应用涵盖设计、试验、维护、延寿全环节,成果还应用于瑞士航空空客A300飞机……围绕“结构动力学与控制”“机械结构强度”“振动利用与精密驱动”“微纳系统力学”“智能材料与结构”等五个方向,南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室的多个院士团队10余年来沿着各自方向奋力科研攻关,推进成果转化。

“我们成立了柔性电子技术研究院,旨在攻克柔性电子产业的关键‘卡脖子’难题,目前已成功孵化出柔性印刷OLED材料、柔性透明导电薄膜、柔性印刷显示试产线项目。”赖文勇介绍,研究院希望解决的就是从实验室样品到商品的中间环节问题,“这是国家重点实验室的科技创新使命,也是助推传统产业升级、催生新经济动能、促进高质量发展的必然要求。”

据了解,目前该实验室协助京东方建成了中国首条AMOLED生产线,量产了高品质柔性OLED显示屏,打破了韩国在柔性OLED面板市场垄断格局,年均产值逾百亿元;与壹光科技合作建设国内首条“柔性OLED照明试产线”,助力江苏乃至全国电子信息产业转型升级;成立南邮鱼跃POCT技术研究院,助力生物医疗的发展,为健康中国助力。

面向未来 抢占科技和产业发展制高点

面向未来,“重任在肩”的重点实验室,已为占领未来科技和产业发展制高点制定了清晰的“路线图”。

“现阶段,实验室正与南京仙林大学城等地洽谈共建,旨在推进形成以有机电子先进碳基材料为特色的‘中国碳谷’和产业集群。”赖文勇表示,希望搭建创新链和产业链的深度融合平台,解决从实验室样品到产品/商品之间中间脱节的问题,实现从基础研究、技术研究到产业应用的贯通衔接,更好促进有机电子产业技术孵化和转化,“这是国家重点实验室的科技创新使命,也是助推传统产业升级、催生新经济动能,促进高质量发展的必然要求。”未来,希望以省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室为基础,打造“中国碳谷”,重点建设有机电子技术创新实验室,构建“基础研究+技术创新+产业孵化”的全链条产学研深度融合创新体系。

同时,实验室抓住数字经济发展机遇,按照“优势集成、创新引领、全球拓展”的思路,聚焦江苏省主导产业、战略性新兴产业和区域特色重点产业,以有机电子为核心,通过政、校、企相关政策、资源整合,汇聚顶尖研究人员、打造顶尖研发团队,开展战略性、前瞻性、基础性、综合性科技创新活动,着力解决重大科学问题,突破关键核心技术,取得一批重大共性技术成果,助力全省打造信息通信、集成电路与新型显示等先进制造业集群,为高质量发展注入强劲动能。

“一克重量一克金。说的就是航空工业对重量严苛的要求。”南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室常务副主任高存法说,航空航天是典型的高科技产业,实验室每个人既有创新的自觉,也有实现产业化的使命。目前国家重点实验室重组改革正在推进中,实验室聘任了单忠德院士担任主任,围绕国家重大战略需求进一步凝练科研方向,集中力量做有组织的科研,将个人兴趣和国家需要更紧密地结合起来,在基础研究或者解决国家“卡脖子”技术方面发挥更大的作用。

高存法表示,高校在基础理论研究方面优势明显,但相关成果要在科研机构和企业获得检验和迭代,实验室将加速建立“1+N”模式,建设产学研融通创新体系,推动实验室与高校、院所、企业等进行交流合作,扩大创新朋友圈,加强科研成果转化,促进科技、产业、金融良性循环,强化创新链产业链融合。

责编:黄慧敏
上一篇
下一篇
听新闻
放大镜
点我回到页面顶部