科技創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的內(nèi)生動(dòng)力,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新是科技創(chuàng)新的價(jià)值實(shí)現(xiàn)。抓科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合,要搭建平臺(tái)、健全體制機(jī)制,強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,讓創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈無縫對(duì)接。近年來,我國(guó)創(chuàng)新主體在推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合方面進(jìn)行了不少有益探索。《人民日?qǐng)?bào)》記者近期探訪企業(yè)創(chuàng)新一線,挖掘以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的實(shí)踐和成功經(jīng)驗(yàn)。
提升科技成果轉(zhuǎn)化效率
推動(dòng)商業(yè)衛(wèi)星降本增效
技術(shù)和成本是商業(yè)航天市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素,從“不計(jì)成本”到“最優(yōu)集成”,商業(yè)衛(wèi)星到底如何實(shí)現(xiàn)降本增效?
作為我國(guó)第一家商業(yè)遙感衛(wèi)星公司,吉林長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,構(gòu)建了科技與產(chǎn)業(yè)雙向賦能的發(fā)展格局,在保證“吉林一號(hào)”衛(wèi)星具備高指標(biāo)的前提下,努力實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星“低成本、低重量、低功耗”的目標(biāo)。
近年來,隨著“吉林一號(hào)”在軌衛(wèi)星數(shù)量的不斷增加,如何在有效控制衛(wèi)星制造成本的前提下,提升單星對(duì)地成像的效率成為長(zhǎng)光衛(wèi)星面臨的前行難題,也是商業(yè)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步升級(jí)的關(guān)鍵。
為此,長(zhǎng)光衛(wèi)星積極開展科研攻關(guān)。2022年,“吉林一號(hào)”寬幅02A星項(xiàng)目正式立項(xiàng),長(zhǎng)光衛(wèi)星總工程師張雷帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)一年零四個(gè)月,成功攻克“離軸四反”光學(xué)成像技術(shù),將該星重量由寬幅01星的1.2噸降至230千克,打造了國(guó)際上最輕的超大幅寬亞米級(jí)光學(xué)遙感衛(wèi)星,150千米幅寬、0.5米圖像分辨率的衛(wèi)星指標(biāo),進(jìn)一步提升了企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。依托寬幅02A星的成功研制經(jīng)驗(yàn),2024年9月20日,6顆寬幅02B系列衛(wèi)星完成批產(chǎn)并成功發(fā)射入軌,有效助力“吉林一號(hào)”星座高分辨數(shù)據(jù)獲取能力跨越式提升。
得益于“吉林一號(hào)”寬幅系列衛(wèi)星優(yōu)質(zhì)的覆蓋能力與成像水平,今年3月10日,長(zhǎng)光衛(wèi)星對(duì)外發(fā)布2025年全國(guó)0.5米分辨率衛(wèi)星影像,這是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)全國(guó)0.5米分辨率衛(wèi)星影像雙月度業(yè)務(wù)化更新,該產(chǎn)品順利上線,有效推動(dòng)了下游遙感應(yīng)用生態(tài)向更高分辨率、更高頻次、更廣覆蓋范圍良性發(fā)展。
遙感衛(wèi)星只是航天信息產(chǎn)業(yè)的服務(wù)基礎(chǔ),數(shù)據(jù)應(yīng)用才是航天信息產(chǎn)業(yè)生命力的源泉。截至目前,依托“吉林一號(hào)”海量遙感數(shù)據(jù),長(zhǎng)光衛(wèi)星已在自然資源、城市建設(shè)、農(nóng)林水利等領(lǐng)域開展了百余個(gè)類別的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù),先后為170余個(gè)國(guó)家和地區(qū)提供了高質(zhì)量的遙感信息服務(wù),持續(xù)助力我國(guó)航天信息產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
張雷介紹,截至目前,長(zhǎng)光衛(wèi)星累計(jì)投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)已超14億元,“星載一體化”整星設(shè)計(jì)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了4次技術(shù)飛躍。“未來,我們將進(jìn)一步提升科技成果轉(zhuǎn)化效率,為我國(guó)商業(yè)航天的快速發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。”
▲2025年1月22日,在長(zhǎng)光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司,人工智能遙感大模型正在處理相關(guān)數(shù)據(jù)。新華社記者 孟含琪 攝
創(chuàng)新秘訣
只有讓更多創(chuàng)新鏈上的好技術(shù)變成產(chǎn)業(yè)鏈上的新應(yīng)用,才能讓優(yōu)質(zhì)的科技成果真正轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。長(zhǎng)光衛(wèi)星根據(jù)產(chǎn)業(yè)需要,錨定技術(shù)攻關(guān)方向,通過科技創(chuàng)新,持續(xù)牽引商業(yè)衛(wèi)星行業(yè)升級(jí),從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的“雙向奔赴”。
凝聚科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)等的智慧
光熱發(fā)電加快走向規(guī)模化
北京延慶,八達(dá)嶺長(zhǎng)城腳下,一座百余米高的白塔赫然聳立,上萬平方米的定日鏡場(chǎng)在晴空下熠熠生輝——這里是全球首座超臨界二氧化碳光熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)電站。
通過“光—熱—功”的轉(zhuǎn)化,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,光熱發(fā)電具有綠色低碳、電力輸出相對(duì)平穩(wěn)等優(yōu)勢(shì),前景廣闊,也是全球新能源探索的方向之一。然而,受制于發(fā)電效率等原因,與光伏發(fā)電相比,該技術(shù)沒有成本優(yōu)勢(shì),影響推廣,需要發(fā)展新一代成本低、效率和靈活度高的技術(shù)。
2019年開始,中國(guó)科學(xué)院電工研究所牽頭,18家單位聯(lián)合攻關(guān),著手研制超臨界二氧化碳光熱發(fā)電機(jī)組。
“這項(xiàng)工作沒人做過,我們每一步都在‘無人區(qū)’摸索。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員王志峰說,任務(wù)涉及基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)裝備開發(fā)、系統(tǒng)集成多個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都是難啃的“硬骨頭”。
以吸熱介質(zhì)為例,由于聚光溫度超過700攝氏度,常用的二元硝酸熔鹽等無法勝任。科研人員持續(xù)鉆研,終于開發(fā)出耐高溫的陶瓷顆粒材料和吸熱器。為了提高流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性,還優(yōu)化了顆粒的粒徑分布,并設(shè)計(jì)了高效顆粒傳輸裝置。
“更大的挑戰(zhàn)是如何合理確定各設(shè)備參數(shù)。”王志峰解釋,一些工藝參數(shù),定高了裝備實(shí)現(xiàn)不了,而定低了裝備的能力又沒有完全發(fā)揮,達(dá)不到項(xiàng)目預(yù)定的性能指標(biāo)。為了得出一個(gè)各方性能的平衡值,連續(xù)不斷地研討、對(duì)接、調(diào)試對(duì)團(tuán)隊(duì)來說是家常便飯。
科研團(tuán)隊(duì)還在創(chuàng)新模式上動(dòng)腦筋。“過去科研項(xiàng)目多以科研機(jī)構(gòu)為核心,我們探索以設(shè)計(jì)院為運(yùn)轉(zhuǎn)主體的模式,串連從基礎(chǔ)研究到系統(tǒng)集成的創(chuàng)新鏈條。”王志峰說,實(shí)踐證明,這種模式在重大科研項(xiàng)目攻關(guān)上很有效。
去年8月,歷經(jīng)5年技術(shù)攻關(guān)、工程建設(shè),以二氧化碳為工質(zhì)、陶瓷顆粒為介質(zhì),聯(lián)合團(tuán)隊(duì)成功研制出全球首座超臨界二氧化碳光熱發(fā)電機(jī)組。
近年來,我國(guó)光熱發(fā)電發(fā)展較快,目前在建項(xiàng)目有30多個(gè)。王志峰表示,超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù),預(yù)計(jì)可將光熱發(fā)電系統(tǒng)的整體效率提升至50%以上,從而較大幅度降低發(fā)電成本,助力大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
據(jù)悉,項(xiàng)目研制過程中,還帶動(dòng)了高溫材料、精密制造、智能控制等領(lǐng)域的發(fā)展,我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)力得到提升。
▲超臨界二氧化碳太陽(yáng)能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)基地(北京延慶)。中國(guó)科學(xué)院電工研究所供圖
創(chuàng)新秘訣
對(duì)工程技術(shù)來說,從概念到產(chǎn)品涉及多個(gè)環(huán)節(jié),任何一個(gè)環(huán)節(jié)存在短板,都可能影響技術(shù)落地。必須凝聚科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)等的智慧,協(xié)同并進(jìn),讓技術(shù)真正服務(wù)于產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)。
聚焦產(chǎn)業(yè)真正的需求和痛點(diǎn)
用視覺技術(shù)賦能先進(jìn)制造
張正濤有兩個(gè)身份,一個(gè)是中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員,另一個(gè)是中科慧遠(yuǎn)視覺技術(shù)有限公司創(chuàng)始人。
融合科學(xué)家和企業(yè)家兩種特質(zhì),找到關(guān)鍵問題,解決重大產(chǎn)業(yè)問題,這是他這些年來一直在努力的方向。
2010年,從中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所博士畢業(yè)的張正濤跟隨導(dǎo)師參與“神光”大科學(xué)裝置的科研攻關(guān)。在這個(gè)過程中,他把人工智能算法和精密光學(xué)成像系統(tǒng)運(yùn)用于大裝置光學(xué)元件的檢測(cè),在自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域取得多項(xiàng)技術(shù)突破。
怎樣才能不讓新技術(shù)新裝備束之高閣,而是能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地,獲得規(guī)模化應(yīng)用?在做研究的同時(shí),張正濤一直在思考這個(gè)問題。2015年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始尋找產(chǎn)業(yè)化方向,用了一年時(shí)間深入各個(gè)工廠進(jìn)行調(diào)研。
張正濤回憶說:“在調(diào)研中我們了解到,當(dāng)時(shí)由于檢測(cè)技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷,手機(jī)蓋板等電子光學(xué)玻璃產(chǎn)品主要還是依靠人工檢測(cè)。因?yàn)閺?qiáng)光照射,工人3個(gè)月內(nèi)視力即從1.5下降至0.6,導(dǎo)致有的企業(yè)人員月均流失率達(dá)到20%。同時(shí),人工檢測(cè)存在品質(zhì)不穩(wěn)定、效率低下等缺陷,甚至制約產(chǎn)能。”
在發(fā)現(xiàn)手機(jī)蓋板市場(chǎng)前景巨大后,張正濤決定從手機(jī)蓋板的品質(zhì)檢測(cè)切入,利用計(jì)算機(jī)視覺替代人眼,來突破制造業(yè)中品質(zhì)檢測(cè)的瓶頸。2016年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成立了中科慧遠(yuǎn),把光學(xué)智能檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于包括手機(jī)蓋板玻璃在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)品的無損自動(dòng)檢測(cè)。
從技術(shù)到產(chǎn)品化的過程充滿坎坷。接下來的日子里,一個(gè)又一個(gè)難題接踵而來,如何進(jìn)行產(chǎn)品的協(xié)同研發(fā)、如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)……張正濤說:“幾乎每走到一個(gè)‘臺(tái)階’都有新的問題等著,但我們一步一個(gè)腳印走過來了。”
最終,憑借著多年來在計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域的技術(shù)積累,中科慧遠(yuǎn)研發(fā)的蓋板玻璃成品檢測(cè)儀能在1.5秒完成一片手機(jī)蓋板玻璃的檢測(cè),相較于人工,效率提升了20倍以上。如今,中科慧遠(yuǎn)也從最初3個(gè)人的團(tuán)隊(duì)發(fā)展到500人,成為蓋板檢測(cè)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)最早可以提供從設(shè)備到服務(wù)整體解決方案的供貨商,做到了細(xì)分領(lǐng)域的“隱形冠軍”。
一路走來,因?yàn)橛兄p重身份,張正濤對(duì)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新如何深度融合有著更深刻的認(rèn)識(shí)。
“一是要聚焦產(chǎn)業(yè)真正的需求和痛點(diǎn),二是將小而散的科研‘游擊隊(duì)’聚集形成‘集團(tuán)軍’,當(dāng)然也離不開國(guó)家和社會(huì)各方的支持。”張正濤說,“在這個(gè)過程中,科研院所和創(chuàng)新型企業(yè)要充分發(fā)揮各自的體制機(jī)制優(yōu)勢(shì),擰成‘一股繩’。”
創(chuàng)新秘訣
瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)需求和痛點(diǎn),從理論方法到關(guān)鍵技術(shù),再到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,然后從產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)瓶頸再反饋形成科研問題,最終得以實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
文章節(jié)選自《這些創(chuàng)新秘訣,助力向“新”而行》
記者:劉詩(shī)瑤喻思南吳月輝
來源:人民日?qǐng)?bào)(2025-04-01 第17版)
責(zé)任編輯:曹旸
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