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產學研協同創新 推進技術成果轉化
—— 記浙江工業大學理學院林強創新團隊

2021-05-26 04:20:20傅雙橋
中國科技產業 2021年5期
關鍵詞:測量

◎ 文/王 艷 傅雙橋

目前我國量子技術的研發,主要集中在量子測量、量子計算、量子通訊三大領域。量子科技在提升測量精度、提高運算速度等方面不斷突破傳統技術的瓶頸,成為信息、能源、材料和生命等領域重大技術創新的源泉,為保障國家安全和支撐國民經濟高質量發展提供了核心戰略力量。

作為測量載體的新興精密測量技術,量子精密測量是利用微觀物質的量子效應,綜合量子物理基礎、精密測量理論、光電檢測技術、信息科學等諸多領域的交叉學科。基于量子精密測量技術,冷原子干涉型絕對重力儀是一種利用微觀物質的量子特性,實現重力場測量的新型精密儀器,在地質勘探、海洋工程、地球科學、國防安全等應用領域具有重要的應用價值。

針對這一重要技術領域,浙江工業大學理學院林強創新團隊聯合中國自然資源航空物探遙感中心、浙江大學、杭州微伽科技有限公司等單位,在冷原子物理和量子精密測量領域開展了大量研究工作,實現了多項重要技術突破。協同研發的冷原子干涉絕對重力儀突破國外技術和市場壟斷、填補了國內市場空白的新型精密儀器,是我國首臺參加國際絕對重力儀關鍵比對的量子精密測量儀器,并在國內率先實現了量子重力儀的實際部署應用和產業化。

深耕科研領域多年,浙江工業大學理學院林強創新團隊已具有深厚的研究基礎。團隊研制的基于冷原子干涉技術的一系列高精度量子絕對重力儀產品及其配套技術,現已應用于光電儀器行業、航海儀器行業、精密儀器行業等多家企事業單位,取得了巨大的經濟和社會效益。近年來,團隊承擔了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金重大科學儀器研制項目等多項國家級重大研究項目,在冷原子物理和量子精密測量領域做出了積極工作和重要貢獻。

填補行業空白,大力推進技術成果轉化

長期以來,我國重力場精密測量儀器市場被美國光學干涉式絕對重力儀壟斷,嚴重影響了我國自主掌握重力場信息關鍵戰略資源的進程。完全自主知識產權的新一代量子重力儀的問世,將扭轉我國在這一高新技術領域內被“卡脖子”的現狀。

2006年10月,浙江工業大學理學院林強創新團隊在國內率先開展了冷原子絕對重力儀和重力梯度儀研究。在國家863、973計劃及國家自然科學基金項目的支持下,先后研制了第一代(原理驗證和實驗室樣機)、第二代(可移動式量子重力儀)、第三代(小型化量子絕對重力儀)等系列產品,不僅實現了我國在該領域的技術“突圍”,而且實現了產品從無到優的歷史跨越。

科技成果是國家科技創新的重要推動力量,也是國家經濟發展的關鍵競爭力??萍汲晒D化是實現科學到技術、從技術到產品,保障經濟高質量發展的“關鍵環節”。近年來,研究團隊與杭州博源光電科技有限公司、杭州微伽科技有限公司等緊密合作,大力推進技術成果轉化工作,并積極與浙江省地震局、川滇國家地震預報實驗場等用戶對接,滿足實際應用需求,取得了顯著成效。

一分耕耘,一分收獲。2016年,中國計量科學研究院在亞太計量規劃組織(APMP)框架下主辦“第一屆亞太區域絕對重力儀關鍵比對”,這是我國境內第一次主辦國際絕對重力儀關鍵比對。研究團隊攜其與浙江大學聯合研發的“可移動式冷原子干涉重力儀”參加該次比對。作為該次國際比對中唯一一臺采用量子精密測量技術研制的新型絕對重力儀,也是我國第一臺走出實驗室,參加國際比對的冷原子干涉重力儀,這臺冷原子干涉重力儀在比對中取得了良好的比對結果,性能達到國際先進水平。

2019年,研究團隊攜研制的冷原子干涉絕對重力儀先后赴湖州市地震臺、中國船舶重工集團公司第七○七研究所、四川地震局等單位,實施絕對重力監測和標定工作。這是我國國內首次應用量子精密測量儀器進行的絕對重力場標定服務。

2020年,團隊和微伽科技聯合研制的冷原子干涉絕對重力儀在中國科學院精密測量科學與技術創新研究院儀器設備采購項目第五包公開招標中中標,為推動我國量子精密測量儀器在國產化方面邁出了重要一步。

加強產學研合作,多個產業化項目實現落地

在建設創新型國家的過程中,產學研合作教育是高校履行社會職責、貫徹黨的教育方針、全面實施素質教育、培養創新人才諸多模式中影響最深遠、效果最明顯的一種模式。高校著眼于知識創新和人才培養,是科技產業化的源頭。企業是科技成果的需求方和轉化方,是科技成果轉化的主要推動力量,加強產學研合作是打通創新鏈條、促進創新發展的重要支撐。

作為浙江省屬重點大學,浙江工業大學2009年列入省部共建高校,2015年入選浙江省首批“省重點建設高校”,目前已發展成為國內有一定影響力的綜合性的教學研究型大學,綜合實力穩居全國高校百強行列。理學院注重發揮高校在人才培養方面的獨特優勢,形成了緊密結合科學研究和技術開發實踐,直接面向精密儀器行業需求的人才培養模式,培養碩士研究生、博士研究生近百人,持續為省內外光學、光電、精儀、遙感等高新技術產業提供人才支持,并為量子精密測量儀器的產業化、商品化建立了可持續發展的人才梯隊。

為服務地方經濟發展,滿足國家重大戰略需求,促進高校、科研院所、企業和應用部門在人才培養、平臺建設、科學研究等方面實現產學研協同創新,由浙江工業大學牽頭,理學院林強創新團隊聯合多家研發和應用單位組建了“浙江省量子精密測量協同創新中心”。作為覆蓋新一代量子精密測量儀器研制、生產、應用全產業鏈條的合作平臺,中心根據量子精密測量技術發展趨勢和儀器產品市場現狀,建立和完善服務于量子精密測量儀器產業的產學研合作機制,取得了良好的合作效果。各合作單位聯合申報多項國家級、省部級科技獎項,多個產業化項目實現落地實施。

據林強介紹,以浙江工業大學、浙江大學量子理論和技術研究為基礎,結合中國自然資源航空物探遙感中心根據實際測量應用需求實施的測量平臺研究,形成了實驗室儀器樣機和工程儀器樣機。杭州微伽科技有限公司作為主要產業化實施單位,發揮工程化、產品化經驗豐富的優勢,對相關技術進行技術轉化,開展試產和生產、銷售活動。在工程化和產品化過程中,杭州微伽科技有限公司將用戶需求和意見反饋給基礎研究單位,進一步優化儀器性能指標和產品設計,形成“需求—研發—產品”的完整閉環鏈條。

千里之行,始于足下。近年來,浙江省量子精密測量協同創新中心聯合省內外高校、科研院所和骨干企業,突破量子精密測量理論和應用的關鍵技術,實現我國在下一代量子精密測量儀器中的核心知識產權,支撐了我國高端裝備等重大產業發展。

未來,浙江工業大學理學院林強創新團隊將基于基礎理論研究,繼續進行產學研合作的深入探索;立足行業需求,加強科技成果轉化,為國家和社會貢獻更大的力量。

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