国之大器,始于毫末。高端制造业已将产品表面性能推进到近原子尺度,尖端测量仪器对前沿科学研究及重大物理现象的发现发挥着不可估量的作用,这些测量利器中就有一把来自上理工的纳米级“精密之尺”。
上海理工大学光电信息与计算机工程学院庄松林院士领衔的韩森教授团队,与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室,自主研发了“超高精度大口径绝对面形光学标准计量关键技术及仪器”,成果荣获2023年度上海市科技进步一等奖。
四十年磨一尺 把精密测量精确到纳米尺度
南极天文望远镜、空间引力波探测装置、纳米材料、高端精密设备……这一系列关键装备的加工制造,需要对大量光学元件的各项参数进行测量,这项工作都要依靠超高精度的测量仪器。在以往,超精密测量技术直接制约高端装备制造发展。
作为国际干涉测量领域的著名学者,韩森教授在国外工作多年后毅然回国工作创业,都源于他心中的一个梦想:以毕生所学“助力中国创造”。“中国装备制造要实现突破,首先要解决制造质量问题,其核心关键就是建立超精密测量能力。”韩森说道。
庄松林院士(右)与韩森教授(左)讨论实验室发展规划
将精密之尺精确到纳米尺度,这条自主研发之路一走就是40年。为了实现这个目标,面向国家科技需求,团队从光学干涉基本原理出发,集成计量溯源的光源波长、数字化相移技术、计算机技术于一体,创新实现纳米精度的非接触式光学测量,开发出系列光学测量仪器。
“简单地来说,干涉仪就是将激光分为两束,照射至需要的测量的器件上,再汇合产生干涉,从而精确地测量出被测件表面的形貌误差,包括平面、球面、柱面或者自由曲面。”韩森教授介绍,技术解决了超精密光学标准计量难题,广泛服务于国家大科学装置及工程、高端工业检测领域。
超高精度大口径绝对面形光学标准计量关键技术及仪器项目成果图片
在产学研中缩短创新与市场的距离
从技术创新到市场落地,从一纸论文到企业产值,还有多远的路需要走?“最后一公里”甚至“最后一百米”是科技成果转化过程中遇到的普遍问题。近些年,韩森穿梭在学界与工业界之间,以教授、创业者的身份致力于超高精度的测量技术的发展。
“仪器制造产业门槛高、难度大,不仅需要基本的物理概念,还需要工程化的经验,整个过程资金投入大、耗费时间长,要实现盈利一般要在数年之后。”韩森教授介绍,闯过了“技术关”,随之面对的就是“应用关”和“市场关”,让创新成果从实验室走向市场,有赖于团队多年的深耕和学校学院的支持。
上理工与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室
“早在2018年,上理工就与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室,以人为纽带,让高校科研团队长期深度对接产业,将利于更好地盘活一系列资源。”韩森表示,在“大学教授”和“创业者”的双重身份下,高校的基础创新与企业的技术实践紧密绑定,提高了科研成果转化率和使用效益。
目前,项目实现了超高精度数字化激光干涉仪的工程化和产业化,创造了上亿元直接和间接经济效益,带动了国内相关上市企业的产值。项目知识产权包括专利35项,论文152篇,文集21部,软件著作权5项,标准规范19项。项目应用主要聚焦在国家级计量机构、科研院所、大科学装置、高端工业检测等领域,推动了企业产品标准化的发展和中国制造品牌建设,促进了高端光电仪器国产化,助推了国家标准计量行业的科技进步。
把“金点子”变成“金奖杯”,也离不开他们的智慧和汗水
高水平论文发表、高质量项目获批、高价值成果转化、高层次奖项获取等等,韩森团队的创新故事是学校对接国家重大发展战略和经济社会发展需求、真抓实干持续激发创新动能的一个缩影。
在上理工科技发展研究院副院长付莹莹看来,全面了解学校科研成果状况,是做好科技奖励工作的前提。科研院每年进行科技成果统计,通过梳理,使得每位教师新产出的科技成果一目了然,为申报各类科技奖打下基础。每隔一段时间,科研院负责人就会走访各科研团队,尤其是承担重大项目的科研团队,及时了解团队科研状况和相关进展,从科技奖申报的角度对成果产出给予团队建议,做好科技奖申报的材料准备。更值得一提的是,从申报书的填写,答辩PPT的制作等每一个环节,科研院都会邀请校内外专家进行专项辅导,提高申报材料的质量,从原创性、前沿性、面向未来产业新方向等方面综合凝练,提高申报材料的质量,为项目申报提供优质的科研服务。
科研院陪同项目团队上海市科学技术奖终评答辩
为了更全方位助力科研事业发展,科研院通过顶层设计、统筹布局,将重大科技成果培育工作与学科建设紧密结合,瞄准学校优势学科,各类科研平台和创新团队,筛选出一批重点跟踪项目,提前介入,加强过程管理和服务,确保高质量地完成科研任务并做好结题验收和成果鉴定等工作,促进重大成果的形成。科研院院长刘宝林谈道:“我们将牢牢抓住科技创新这个关键变量,结合上海重点产业布局,瞄准产业发展的技术瓶颈和重大需求开展研发和集成,通过解决产业实际问题的关键技术、共性技术,不断提高成果的成熟度与适用性,扩大应用面,促成科技成果在产业发展中发挥应有的作用,为高质量发展提供有力的源头供给、科技支撑和创新动能。”
供稿:新闻中心
文:李卉云、董真