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产学研协同创新 推进技术成果转化
—— 记浙江工业大学理学院林强创新团队

2021-05-26傅双桥

中国科技产业 2021年5期
关键词:林强浙江工业大学重力仪

◎ 文/王 艳 傅双桥

目前我国量子技术的研发,主要集中在量子测量、量子计算、量子通讯三大领域。量子科技在提升测量精度、提高运算速度等方面不断突破传统技术的瓶颈,成为信息、能源、材料和生命等领域重大技术创新的源泉,为保障国家安全和支撑国民经济高质量发展提供了核心战略力量。

作为测量载体的新兴精密测量技术,量子精密测量是利用微观物质的量子效应,综合量子物理基础、精密测量理论、光电检测技术、信息科学等诸多领域的交叉学科。基于量子精密测量技术,冷原子干涉型绝对重力仪是一种利用微观物质的量子特性,实现重力场测量的新型精密仪器,在地质勘探、海洋工程、地球科学、国防安全等应用领域具有重要的应用价值。

针对这一重要技术领域,浙江工业大学理学院林强创新团队联合中国自然资源航空物探遥感中心、浙江大学、杭州微伽科技有限公司等单位,在冷原子物理和量子精密测量领域开展了大量研究工作,实现了多项重要技术突破。协同研发的冷原子干涉绝对重力仪突破国外技术和市场垄断、填补了国内市场空白的新型精密仪器,是我国首台参加国际绝对重力仪关键比对的量子精密测量仪器,并在国内率先实现了量子重力仪的实际部署应用和产业化。

深耕科研领域多年,浙江工业大学理学院林强创新团队已具有深厚的研究基础。团队研制的基于冷原子干涉技术的一系列高精度量子绝对重力仪产品及其配套技术,现已应用于光电仪器行业、航海仪器行业、精密仪器行业等多家企事业单位,取得了巨大的经济和社会效益。近年来,团队承担了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大科学仪器研制项目等多项国家级重大研究项目,在冷原子物理和量子精密测量领域做出了积极工作和重要贡献。

填补行业空白,大力推进技术成果转化

长期以来,我国重力场精密测量仪器市场被美国光学干涉式绝对重力仪垄断,严重影响了我国自主掌握重力场信息关键战略资源的进程。完全自主知识产权的新一代量子重力仪的问世,将扭转我国在这一高新技术领域内被“卡脖子”的现状。

2006年10月,浙江工业大学理学院林强创新团队在国内率先开展了冷原子绝对重力仪和重力梯度仪研究。在国家863、973计划及国家自然科学基金项目的支持下,先后研制了第一代(原理验证和实验室样机)、第二代(可移动式量子重力仪)、第三代(小型化量子绝对重力仪)等系列产品,不仅实现了我国在该领域的技术“突围”,而且实现了产品从无到优的历史跨越。

科技成果是国家科技创新的重要推动力量,也是国家经济发展的关键竞争力。科技成果转化是实现科学到技术、从技术到产品,保障经济高质量发展的“关键环节”。近年来,研究团队与杭州博源光电科技有限公司、杭州微伽科技有限公司等紧密合作,大力推进技术成果转化工作,并积极与浙江省地震局、川滇国家地震预报实验场等用户对接,满足实际应用需求,取得了显著成效。

一分耕耘,一分收获。2016年,中国计量科学研究院在亚太计量规划组织(APMP)框架下主办“第一届亚太区域绝对重力仪关键比对”,这是我国境内第一次主办国际绝对重力仪关键比对。研究团队携其与浙江大学联合研发的“可移动式冷原子干涉重力仪”参加该次比对。作为该次国际比对中唯一一台采用量子精密测量技术研制的新型绝对重力仪,也是我国第一台走出实验室,参加国际比对的冷原子干涉重力仪,这台冷原子干涉重力仪在比对中取得了良好的比对结果,性能达到国际先进水平。

2019年,研究团队携研制的冷原子干涉绝对重力仪先后赴湖州市地震台、中国船舶重工集团公司第七○七研究所、四川地震局等单位,实施绝对重力监测和标定工作。这是我国国内首次应用量子精密测量仪器进行的绝对重力场标定服务。

2020年,团队和微伽科技联合研制的冷原子干涉绝对重力仪在中国科学院精密测量科学与技术创新研究院仪器设备采购项目第五包公开招标中中标,为推动我国量子精密测量仪器在国产化方面迈出了重要一步。

加强产学研合作,多个产业化项目实现落地

在建设创新型国家的过程中,产学研合作教育是高校履行社会职责、贯彻党的教育方针、全面实施素质教育、培养创新人才诸多模式中影响最深远、效果最明显的一种模式。高校着眼于知识创新和人才培养,是科技产业化的源头。企业是科技成果的需求方和转化方,是科技成果转化的主要推动力量,加强产学研合作是打通创新链条、促进创新发展的重要支撑。

作为浙江省属重点大学,浙江工业大学2009年列入省部共建高校,2015年入选浙江省首批“省重点建设高校”,目前已发展成为国内有一定影响力的综合性的教学研究型大学,综合实力稳居全国高校百强行列。理学院注重发挥高校在人才培养方面的独特优势,形成了紧密结合科学研究和技术开发实践,直接面向精密仪器行业需求的人才培养模式,培养硕士研究生、博士研究生近百人,持续为省内外光学、光电、精仪、遥感等高新技术产业提供人才支持,并为量子精密测量仪器的产业化、商品化建立了可持续发展的人才梯队。

为服务地方经济发展,满足国家重大战略需求,促进高校、科研院所、企业和应用部门在人才培养、平台建设、科学研究等方面实现产学研协同创新,由浙江工业大学牵头,理学院林强创新团队联合多家研发和应用单位组建了“浙江省量子精密测量协同创新中心”。作为覆盖新一代量子精密测量仪器研制、生产、应用全产业链条的合作平台,中心根据量子精密测量技术发展趋势和仪器产品市场现状,建立和完善服务于量子精密测量仪器产业的产学研合作机制,取得了良好的合作效果。各合作单位联合申报多项国家级、省部级科技奖项,多个产业化项目实现落地实施。

据林强介绍,以浙江工业大学、浙江大学量子理论和技术研究为基础,结合中国自然资源航空物探遥感中心根据实际测量应用需求实施的测量平台研究,形成了实验室仪器样机和工程仪器样机。杭州微伽科技有限公司作为主要产业化实施单位,发挥工程化、产品化经验丰富的优势,对相关技术进行技术转化,开展试产和生产、销售活动。在工程化和产品化过程中,杭州微伽科技有限公司将用户需求和意见反馈给基础研究单位,进一步优化仪器性能指标和产品设计,形成“需求—研发—产品”的完整闭环链条。

千里之行,始于足下。近年来,浙江省量子精密测量协同创新中心联合省内外高校、科研院所和骨干企业,突破量子精密测量理论和应用的关键技术,实现我国在下一代量子精密测量仪器中的核心知识产权,支撑了我国高端装备等重大产业发展。

未来,浙江工业大学理学院林强创新团队将基于基础理论研究,继续进行产学研合作的深入探索;立足行业需求,加强科技成果转化,为国家和社会贡献更大的力量。

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