頂端新聞首席記者 郭丁然
這是一家充滿想象空間的科研機構。
半年時間，他們就破解了困擾行業(yè)企業(yè)7年的科研難題，造出了純度11個9(99.99999999999%)的電子級多晶硅，實現(xiàn)了國產(chǎn)代替。
(資料圖片僅供參考)
成立僅1年多，他們就成功吸引5名院士加盟，擔任首席科學家，領銜重大科研項目。
今天我們一起探訪龍門實驗室。
“1+2+5+N”模式，讓實驗室形成產(chǎn)業(yè)鏈
提到洛陽你會想起什么?13朝古都?新中國的工業(yè)重鎮(zhèn)?
一拖、洛軸、中信重工等明星企業(yè)確是這里的工業(yè)名片。
如今，這里又多了一家充滿想象空間的科研機構——龍門實驗室。
2022年3月，作為河南全新的頂級科研機構，該實驗室由河南科技大學、鄭州大學牽頭，聯(lián)合18家科研院所、國家重點實驗室與龍頭企業(yè)組建，既是河南省實驗室，同時還是國家實驗室的預備隊。
實驗室聚焦新材料和智能裝備領域的戰(zhàn)略性前沿基礎技術、共性關鍵技術和“卡脖子”技術研發(fā)，支撐河南省裝備制造業(yè)打造萬億級產(chǎn)業(yè)集群，為河南的產(chǎn)業(yè)帶來新的創(chuàng)新動能。
與其他實驗室不同，這里按照“強核心、多基地、大網(wǎng)絡”的建設思路，采用“1+2+5+N”模式建設與運行。
龍門實驗室副主任馬明星向頂端新聞記者介紹，“1”即一個實驗室總部，設立在洛陽伊濱新區(qū)，主導實驗室總體運行，承擔實驗室的發(fā)展規(guī)劃、資源配置、創(chuàng)新平臺建設、科研管理和日常運行服務等工作。
“2”即兩個基地，河南科技大學科研基地，鄭州大學現(xiàn)代制造實驗室基地。
“5”即五大科創(chuàng)中心，集聚優(yōu)勢資源建立：智能制造基礎研究、智能裝備先進材料、智能裝備關鍵基礎件、智能系統(tǒng)、成套裝備五個科創(chuàng)中心，是實驗室科學研究的主體力量。
“N”即N個研究基地，是實驗室以重大科研任務為紐帶，圍繞五大方向及產(chǎn)業(yè)延鏈-補鏈-強鏈，五大科創(chuàng)中心按需凝合創(chuàng)新資源在參與單位設立研究基地：電子材料產(chǎn)業(yè)研究院、高溫材料產(chǎn)業(yè)研究院、高端軸承產(chǎn)業(yè)研究院、重型裝備產(chǎn)業(yè)研究院、智能農(nóng)機產(chǎn)業(yè)研究院、機器人產(chǎn)業(yè)研究院、中試基地、產(chǎn)業(yè)智庫等。
這其中，五大科創(chuàng)中心的頂層設計思路獨具巧思。
“龍門實驗室五大科創(chuàng)中心的研究方向從基礎研究、先進材料、關鍵基礎件、智能系統(tǒng)、再到成套裝備，其實形成了一條完整的科技創(chuàng)新‘產(chǎn)業(yè)鏈’。”馬明星介紹，各個科創(chuàng)中心互相獨立又可以互相協(xié)作。
企業(yè)出題，實驗室解題，破解企業(yè)7年科研難題
如何讓省實驗室的科研成果更快速產(chǎn)業(yè)化?龍門實驗室走出了自己的路徑——企業(yè)出題，實驗室解題。
龍門實驗室主要面向新型半導體材料、新型顯示材料、新能源材料、智能農(nóng)機裝備等領域開展科研攻關。通過政府產(chǎn)業(yè)對接活動、企業(yè)座談交流、實地走訪企業(yè)等方式，實驗室收集企業(yè)“想解決但解決不了、想創(chuàng)新卻難以創(chuàng)新”的戰(zhàn)略性前沿基礎技術、共性關鍵技術和“卡脖子”技術研發(fā)需求。
“我們項目的立項和遴選機制，一定要是企業(yè)出題，然后摸清楚產(chǎn)業(yè)的需求，雙方共同來確定我們的風口產(chǎn)業(yè)項目的整個的研發(fā)方向是什么，保證我們不會為了研究而研究，真正地把整個的科技創(chuàng)新落實到產(chǎn)業(yè)上。”馬明星介紹。
實驗室正式運營一年多時間，已經(jīng)收集到70余家企業(yè)技術攻關需求以及人才引育、設備共享等需求近百項。
其中，具有代表性的是《先進硅基電子功能材料》項目實現(xiàn)了電子級多晶硅中試穩(wěn)定生產(chǎn)。
頂端新聞記者了解到，電子級多晶硅，它的純度達到99.999999999%,也就是11個9。此前，電子級多晶硅原材料主要是從美國、德國、日本進口。
中硅高科從2015年至今都在進行科研攻關，走了7年的彎路，一直卡在多晶硅原材料氫氣和三氯氫硅的提純上，產(chǎn)品質量也不穩(wěn)定。
龍門實驗室了解到企業(yè)需求后，僅僅一個月就開啟了“先進硅基光電功能材料”等重大項目課題。龍門實驗室36人的博士團隊對多晶硅原材料純化等進行了一次又一次的模擬實驗。 僅用了約半年時間，原料提純難題被攻克。洛陽中硅高科有限公司的工程師表示，新技術讓他們生產(chǎn)電子級多晶硅的成本直接降低了30%，其中的關鍵指標達到了一個國際領先的水平，實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。目前，正在為年產(chǎn)300噸電子級多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線投產(chǎn)做準備。
院士組團加盟，擔任首席科學家
人才是創(chuàng)新驅動的第一要素。
2023年，由樊會濤院士領銜的龍門實驗室又有頂尖人才“加盟”。
“今年4月，我們將錢鋒、葉志鎮(zhèn)、段寶巖、陳蘊博、陳學庚等5位中國工程院院士聘為龍門實驗室首席科學家。這標志著龍門實驗室在匯聚全球頂尖研發(fā)團隊方面取得了重要成果。”馬明星向頂端新聞記者介紹。
新聘任的5名院士將成為實驗室5個科創(chuàng)中心的首席科學家，負責統(tǒng)領科創(chuàng)中心科研工作。同時，還將為龍門實驗室對重大項目的研究內容及路徑把關，為實驗室高層次研究團隊的引進及遴選提供建議及評價意見等。
依托院士的智力支持和團隊協(xié)作，龍門實驗室已經(jīng)完成6個重大項目和2個風口產(chǎn)業(yè)項目的立項。
頂端新聞記者了解到，上述項目部分已經(jīng)取得了階段性進展。
“大型裝備合金鋼構件智能化極端制造”項目初步建立了極端制造數(shù)字化工藝質量管理系統(tǒng)和集成化數(shù)值模擬仿真平臺，完成了全球最大18500噸自由鍛油壓機的數(shù)字孿生建模。
“先進硅基電子功能材料”項目實現(xiàn)了子級多晶硅中試穩(wěn)定生產(chǎn)。
“根莖類作物高效低損收獲裝備研發(fā)及應用”和”典型農(nóng)業(yè)機器人關鍵技術及裝備研發(fā)”項目完成了集挖掘、輸送、分離、清選、集果為一體的“油莎豆高效聯(lián)合收獲機”和具備全自主作業(yè)、精準導航與避障和多機協(xié)同的“果園智能除草機器人”首臺套樣機制備，并于2023年3月通過國家農(nóng)機具質量監(jiān)督檢驗中心第三方性能測試。
馬明星告訴頂端新聞記者，未來實驗室還將面向電子顯示材料、新能源電池等重點產(chǎn)業(yè)集群征集共性技術需求，組織論證并立項風口產(chǎn)業(yè)項目。
2023年實驗室力爭承擔4-6項國家重大科技專項等任務
龍門實驗室正在如同鯉魚躍龍門般跨越式發(fā)展。
2023年5月8日，實驗室總部基地項目(一期)已經(jīng)開工奠基，建設內容包括總部辦公大樓、智能制造基礎研究中心及成套裝備科創(chuàng)中心，計劃2025年4月完工。
對于未來的發(fā)展，龍門實驗室也已經(jīng)謀篇布局。
“2023年，我們將完成實驗室科研體系架構建設，組建高端科技人才不少于20名、技術骨干不少于300名的創(chuàng)新團隊，各創(chuàng)新中心和院士工作室開始產(chǎn)出科技成果。”馬明星說，實驗室力爭承擔國家重大科技專項、重點研發(fā)計劃任務4—6項。
同時，將打造行業(yè)特色領先實驗室，快速提升科研能力。預計2023年，極端智能制造與服役可靠性實驗室、先進材料制備與分析實驗室、高性能傳動件極限設計與評價實驗室、集群智能與協(xié)同控制實驗室、智能測控與裝備實驗室5個實驗室將全面建成。屆時，將為河南新材料和高端裝備制造科技創(chuàng)新提供更好的基礎設施支持。
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