长三角联合攻关前沿“硬科技”

发布时间: 2024-03-27
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来源: 中国新闻网

 跨区域“加好友” 瞄准“科创+产业”

  长三角联合攻关前沿“硬科技”

  近日,在苏北某矿坑形成的近200米深的湖泊中,一台无人潜航器正在水底进行地形勘测、目标搜索等任务。这是江苏集萃清联智控科技有限公司(以下简称“清联智控”)、上海某企业、天津大学联合研发的“深海探测机器人”进行湖试的一幕。今年内,该机器人还将开展海试。

  这是长三角科技创新共同体联合攻关首批项目之一。自2021年起,三省一市逐步探索建立跨区域联合攻关合作机制。2022年围绕集成电路、人工智能两大领域,共同部署实施了首批15项关键核心技术联合攻关项目。2023年围绕集成电路、人工智能、生物医药三大领域,共同部署实施了28项关键核心技术联合攻关项目。通过协同发力,各展所长,一批项目已取得积极进展。

  跨区域“加好友”,攻关企业“真需求”

  长三角科技创新共同体联合攻关项目均始于“揭榜挂帅”——首先,聚焦制约国家重点产业发展的关键领域,三省一市科技厅(委)共同征集行业骨干企业的创新需求,组织行业专家开展需求评估,最终形成联合攻关需求目录进行发布;然后,邀请长三角乃至全国的高校、院所、企业带着解决方案来“揭榜”;最终,企业自主选择合作伙伴,组成创新联合体申报联合攻关项目,共同开展关键核心技术攻关。

  清联智控便是通过这种方式,加上了天津大学、上海某企业这两位“好友”。“我们是一家研发运载装备和机器人的企业,之前成功开发出了露天矿山无人运输系统并已实现产业化落地,这次我们希望研发出完全国产化的针对深海采矿场景的深海探测机器人。”清联智控总经理徐彪说,带着这一目标,他们在长三角一体化科创云平台上发布了需求,寻找水下装备智能控制领域的优势团队开展合作。很快,多家高校和企业的团队赶来“揭榜”。

  令徐彪感受颇深的是,此次联合攻关真正体现了“以企业为主导”:企业自主发布需求、自主选择伙伴、自主牵头研发。“我们发布的需求是面向产业化提出的,是根据企业的市场定位和未来战略决定的,攻关的技术都需要落地形成新产品,未来还要向市场广泛推广。”因此,在自主选择合作伙伴时,企业基于两点进行了考虑,一是要有强大的技术能力,二是要在产业链上实现互补。

  经过对方案的比对、对“揭榜”团队的考察,清联智控最终选择了天津大学和上海某企业。天津大学的金东寒院士团队,在水下智能装备的算法和关键技术方面具有优势;上海某企业则是国内水下大型作业机器人的头部企业,在整机集成方面具有丰富的经验,尤其在深海装备领域的应用上,其机器人的结构以及耐压等方面技术都非常优秀。

  一个跨区域互补的创新团队迅速组建起来,于2023年初共同开展“智能水下装备关键技术集成与应用”联合攻关:天津大学负责理论和算法的开发,清联智控负责关键系统和装备的研发,上海某企业负责整机集成及测试。“目前我们已经开发完成一系列关键装备,如感知定位单元和智能控制单元等,整机也已经集成完毕,完成了湖泊测试,接下来还会进行海试。”徐彪说,在湖泊测试中,进行的是单个机器人的勘探,在海试中,将会使用多个机器人协同开展勘探作业的试验。“我们的目标是,让这款机器人深入海下3000—6000米,进行深海环境勘察,探明海底多金属结核矿的分布情况,为我国打造未来深海采矿的智能装备。”

  瞄准“科创+产业”,组建创新共同体

  长三角联合攻关项目的一大特点,便是以“科创+产业”为引领,聚焦国家重大创新需求,加快推动关键核心技术联合攻关。“联合攻关项目鼓励企业跨区域组建创新联合体,协同开展技术攻关,着力增强产业链供应链自主可控能力。”省科技厅相关负责人说。

  高端MEMS微压压力传感器,在航空航天、医疗电子、工业控制等领域应用前景广阔,比如用于航空舱内余压监测和控制,保障送排风系统的智能运行;用于呼吸机、监护仪、麻醉机等,保证医疗设备的正常工作。但是,其制备难度远超一般量程的压力传感器,目前我国仍依赖进口或降档使用。“为了早日完成高端MEMS微压压力传感器的技术与生产的突破,掌握创新和发展的主动权,我们发布了相关合作需求。”无锡中微晶园电子有限公司副总经理王涛说。

  发榜之后,中微晶园从众多揭榜单位中选择了上海交通大学和西安电子科技大学的2个国家重点实验室,“我们本身是国家级专精特新‘小巨人’企业,和这两个实验室一起组建创新联合体后,整个团队在理论研究、器件设计、器件制备、测试和可靠性技术方面就‘配齐’了。”王涛介绍,团队研究骨干中有“华山学者”特聘教授1人、中国电子科技集团公司首席专家1人以及多名中青年高级研究人员,聚集了国内在MEMS设计、制备、评价方面优秀的产学研队伍。

  组建好创新联合体,通过项目答辩获得政府立项后,“高端MEMS微压压力传感器”联合攻关项目被分解成3个课题同步推进:上海交通大学承担课题一“辐照级高精度MEMS微压压力传感器结构设计与仿真技术研究”,中微晶园承担课题二“辐照级高精度MEMS微压压力传感器关键制备技术及产业化研究”,西安电子科技大学承担课题三“辐照级高精度MEMS微压压力传感器性能及可靠性研究”。每个课题均由团队科研骨干领衔,从技术底层进行攻关。

  “我们于2023年4月开始启动联合攻关,目前已经完成了MEMS压力传感器辐照效应和抑制方法研究,突破了MEMS特种低应力介质层淀积、低缺陷高质量薄膜生长、高精度低损伤掺杂等关键工艺技术,预计今年将完成具有自主知识产权的辐照级高精度MEMS微压压力传感器芯片初样研制。”王涛说,攻关团队最终的目标,是研制出高性能的抗辐照微压压力传感器,并建立辐照级高精度MEMS微压压力传感器加工平台,建设一支专业的产业化技术队伍,力争成为国内高端压力传感器研发与加工中心。

  对此,整个团队信心满满。在王涛看来,联合攻关项目迅速、精准地组织了长三角区域的优势科研力量,创建起跨学科、跨领域、跨区域创新联合体,有效推动了项目、人才、平台、资金的一体化配置,加快了研发进程,“我们希望用2—3年时间完成这个目标,合力推动重点产业链关键核心技术实现自主可控。”

  紧盯国际科技前沿,触摸新质生产力脉动

  “这些项目的实施,意味着三省一市共同推动长三角科技创新共同体联合攻关迈出实质性步伐,初步实现了部省联动、资金联合、管理联通。”省科技厅相关负责人介绍,2022年项目中江苏牵头3项,项目总投入达1.8亿元;2023年项目中江苏牵头8项,项目总投入2.4亿元。项目数和总投入均居三省一市首位。

  基于高性能AI芯片的新型算力系统、智能化的新型核酸药物设计与递送系统……目前,长三角科技创新共同体联合攻关项目均围绕集成电路、生物医药、人工智能等重点领域和关键环节展开,这其中孕育着未来高技术产业,已可以触摸到新质生产力的脉动。

  “我们做深海机器人,就是培育自己的未来产业,这对我们企业而言就是新质生产力。”徐彪说,深海资源非常丰富,有色金属如锰、铜、镍、钴等,仅在太平洋海底存在,且相当于陆地上的几十到几千倍的储量。近年来新能源电池应用的增加,也推动了这些金属需求的扩大。深海矿产资源开采的产业化,需要深海智能装备去支撑。从目前来看,在全球范围内深海矿产资源尚未进行商业化开采,但是最多8年后,该领域的市场将变得成熟。面对未来各国对深海矿产资源的争夺,必须提前完成技术储备。“每代产品都会经历成熟期到下降期,等露天矿山无人运输系统到成熟期时,我们企业便可以转向深海采矿机器人这类新产品。目前我们这个创新联合体就是在为这一未来产业做技术储备。”

  王涛告诉记者,通过联合攻关,将有望突破辐照级高精度MEMS微压压力传感器芯片结构设计、制备及工程化关键核心技术,研制出满足航空航天、医疗电子、智慧工业等压力感控装置亟需的核心MEMS压力传感器件,成果产品未来可用于高可靠的航空航天领域,进行舱压、液压、真空度等微压力监测与控制,还可应用于智慧城市相关装置中,实时进行楼宇消防系统远程监控和余压报警,保障生命健康安全。“攻关产品的技术创新突破和成功研制,必将提振我国在微弱压力信号感知、高性能MEMS压力传感器产业的实力,为相关领域加速形成新质生产力夯实技术基础。”

  记者 蔡姝雯