百度|“江苏战略性科技力量·三大省级实验室”系列报道:姑苏实验室篇|关键材料技术自主创新的“突破者”


只需一次拍照 , 工业机器人即可精准焊接、抓取 , 医用机器人即可判断孩子有没有脊柱侧弯 。 这种“高精度动态三维智能视觉芯片与系统” , 结合了我国自主研发设计的MEMS传感器、人工智能芯片 , 大幅优化了人工视觉 。 类似的高精度人工嗅觉、触觉技术也正在研发中 。 而且 , 在同样的精度标准下 , 该技术将减少50%的制造成本 , 实现国产机器人的高智能、低成本三维识别 。 该成果还可应用于生物识别、智能家居、自动驾驶等众多领域 。
日益普及的5G基站、新能源汽车及其快充站 , 均以第三代半导体为核心 。 碳化硅是第三代半导体的代表性材料 , 其外延设备的技术水平是关键 。 我国自主研发的第三代半导体碳化硅外延设备 , 温控精度更高 , 耗材成本低 , 可大幅度降低我国对进口碳化硅制备设备的依赖 , 预计最新机型今年内就将面世 。
据了解 , 这两项当前国际先进的中国自主创新材料技术 , 都出自我省一座成立不久的新型科研机构 , 名为“材料科学姑苏实验室”(下简称“姑苏实验室”) 。 该实验室诞生于2020年6月30日 , 位于苏州独墅湖畔 。
材料科学是几乎所有应用科技的重要创新之源 。 长期以来 , 在这一基础科研的世界 , 美日等国遥遥领先 , 我国只能跟随 , 先进技术一直为国外垄断 。 而在姑苏实验室 , 高精度人工识别、第三代半导体材料核心设备 , 这两个前沿材料技术项目分别被命名为G203、G2110 , 迄今所取得的成果均已国际领先 。
通过自主研发 , 突破关键技术 , 加速解决我国在先进材料科学领域的“卡脖子”难题 , 姑苏实验室的这一自我定位 , 从中清晰可见 。 在某些细分领域 , 这一“年轻”实验室的目标就是完全自主研发而非国产替代 , 对标美欧日等材料科技强国 , 实现弯道超车 。
解决重大问题:创新导向的突破
虽然成立仅仅22个月 , 姑苏实验室已经或即将取得突破的重大研发成果已远不止上述三项 。 碲化镉晶体激光、超导量子计算、第四代基因测序……一系列材料技术科研最新进展已领先全球 。 但这些不过是该实验室正在攻关的数十个重大项目之中的一小部分 。
姑苏实验室副主任景震强表示 , 该实验室的成立宗旨是“围绕科技前沿、国家任务和产业需求 , 解决重大问题” 。 以此为导向 , 姑苏实验室确立了三大重点创新方向:电子信息材料、能源环境材料和生命健康材料 。 该实验室战略规划部部长李顺峰告诉记者:目前启动数量最多的是电子信息类项目 , 其次是面向我国“双碳”目标的能源环境类项目 。 成立以来 , 该实验室每年都启动逾20个新科研项目 。 其中2020年立项28个 , 2021年立项22个 。
李顺峰说 , 从成立之初起 , 姑苏实验室就坚持两个基本原则:其一 , “我们是一个解决重大问题的机构”;其二 , “技术创新必须与产业需求紧密结合” 。
为了增强“解决重大问题”的能力 , 在不到两年时间里 , 姑苏实验室迅速组建了强大的材料学科人才团队 , 目前已汇聚了506名科研人员 。 其中博士占比26% , 机制灵活的“双聘”人才219人 , 国家级人才19人 。 另外 , 从去年下半年起 , 该实验室根据专家所长确立具体研发项目 , 以此面向全球吸引高层次人才 。 李顺峰说 , 实验室项目主要分为三类:产业发展项目 , 与企业合作 , 解决产业共性问题;战略攻关项目 , 来源于国家任务;前沿探索项目 , 通常成立院士工作室 。迄今已有唐叔贤、陈良惠两位院士正式成立材料表面科学、光电子领域工作室 。 截至今年4月底 , 已招入一批海外名校博士或曾就职海外著名科研机构的专才 , 预计将有两位以上美国全职教授加入 。