
松山湖有着得天独厚的研发土壤。

大功率激光实验室

松山湖高新区和松山湖科学城科创生态雨林加速育成。
迈向科创制造强市③
策划:陈治家
文、图/广州日报全媒体记者马骏 通讯员曾园英、张玮、松湖
9月初,华为Mate 60手机首发面市即火爆刷屏、引发热潮,这款手机正是在东莞松山湖“智造”。在这片热土上,松山湖科学城已打通多个创新生态链的关键节点,科创生态雨林加速育成。截至目前,中国散裂中子源已完成10轮运行、完成课题1000余项,松山湖材料实验室研发团队一次次“让样品变产品”,突破并量产全球最大尺寸单晶铜箔,“骨水泥”材料一定程度上填补国内市场空白,从微米到纳米尺度轮廓测量的台阶仪成功实现国产化零的突破,从而于科创前沿用硬核成果擦亮松山湖的“显示度”,助力东莞科技创新发展指数稳居全国二十强,助推东莞阔步迈向科创制造强市。
填补空白 “骨水泥”准备走向市场
俗话说,“伤筋动骨一百天”,意思是人如果伤到筋骨,往往要治疗休养3个月左右方可痊愈。而松山湖材料实验室“骨水泥”材料团队的一项科研成果,在一定程度上填补国内市场空白,将有望为解决此类难题提供全新途径。
实际上,“骨水泥”是一类骨填充材料的别称,一般由粉状物和液体混合而成。它到底又有多神奇?以治疗脊柱压缩性骨折为例,当“骨水泥”注射进缺损位置后,其自身可以实现快速固化,既能为骨折处提供固定和支撑作用,又可及时缓解患者疼痛,从而为骨组织再生提供支持。
“骨水泥”材料团队是松山湖材料实验室首个走完全流程、实现成果转移的团队,目前配套成立的产业化公司——中科硅骨(东莞)医疗器械有限公司,已搭建起完整的产品生产线,明年其核心产品有望走向市场。“目前国内市场上同类材料主要进口,价格从几千元到上万元不等。”该企业创始人方灿良表示,团队通过自己技术优势,可以将成本控制在非常低的范围内,预计产品上市后售价将低于市场售价的一半。
材料革命 量产全球最大尺寸单晶铜箔
“过去用普通铜箔衬底生长的二维材料一般是多晶结构的,质量较低,而单晶材料价格普遍昂贵,限制了单晶材料的广泛应用。”松山湖材料实验室产业化委员会秘书长、轻元素先进材料与器件团队(以下简称“轻元素团队”)研究员付莹表示,国内高端铜材很大程度需要依赖进口。
针对这一单晶材料的痛点与难题,松山湖材料实验室在北京大学物理学院刘开辉教授、王恩哥院士的带领下,开展了对单晶铜的深入研究。2020年团队首次实现了世界上最大尺寸、晶面指数最全的单晶铜箔库的可控制备,这一成果成功入选“2020年中国重大技术进展(十项)”。与传统实验室一般只能制备出一片巴掌大的单晶铜样品不同,该团队通过自主研发的智能设备,一台机器可生产出30多种不同尺寸、不同性能的单晶铜材料,最大可达A4纸大小。其中试产线每炉可生产20片A4尺寸以上的单晶铜箔,每天两炉产能可达1万片每年每台。如今团队开发的高纯单晶铜、铜银合金产品,已经从中试阶段跨入规模产业化阶段。
目前轻元素团队等一批实验室创新样板工厂引进的研究团队,正加速布局低维材料蓝海赛道,在低维材料与器件方面取得重要研究成果,开发出大尺寸单晶石墨烯薄膜、单晶氮化硼、大尺寸电纺纳米碳纤维膜、三维石墨烯粉体等高端低维材料,并将成果积极推向应用市场。
巧妙探路 科创成果正迎来井喷式爆发
如何让这些拥有“独门绝技”的科创新生力量,更好地服务东莞科创制造强市建设?松山湖材料实验室在破解科技成果转化“死亡谷”的难题上,逐步探索出以技术参股构建“企业+科研机构”的“松山湖模式”。
目前该实验室先后完成尼轩电子(清溪镇)、塔基特靶材(大岭山镇)、秋然科技(塘厦镇),以及三墨材料(松山湖)、中科智研(松山湖)等东莞企业的并购与股份重组,从而实现了科研成果与本土产业完美结合,推动中小企业驶入转型升级“快车道”。重组后,上述企业新增订单合计已超2亿元。可以说,在科研成果转化方面,松山湖材料实验室成功走出了从“样品”到“产品”再到“商品”的转化路径。目前已引进25个创新样板工厂团队,直接孵化42家产业化公司,销售合同额5.9亿元,其中17个项目融资超7.5亿元、市场估值超40亿元,已认定国家高新技术企业6家。
从松山湖高新区到松山湖科学城,在这里科研成果正迎来井喷式爆发。在民生领域,盈动高科研发的新一代超高精度位置传感器,破解“电梯吃人”问题;漫步者则用全新的制造技术,帮助更多听力障碍人士改变生活;歌尔年轻的研发团队埋头攻关,实现虚拟现实传感技术毫米级的突破。在产业领域,本润机器人攻克新一代国产谐波减速器,驱动中国工业机器人产业全国产化;逸动科技突破新型绕线工艺,推动船艇电动化与智能化革新……
源头创新 10轮运行完成课题1000余项
在松山湖科学城内,“国之重器”——中国散裂中子源是粤港澳大湾区首个国家重大科技基础设施,也是我国首台、世界第四台脉冲式散裂中子源。其犹如一个“超级显微镜”,能够帮助人们“看到”物质的微观结构。
去年底到今年初,仅是短短半月时间,中国散裂中子源在谱仪设备研制与安装调试方面频频刷新“进度条”,并取得一个又一个成功。工程材料中子衍射谱仪成功出束,它是国内唯一的飞行时间工程材料谱仪,性能进入国际同类型先进行列;微小角中子散射谱仪设备研制与安装成功,这是国际首台飞行时间多狭缝微小角中子散射谱仪;能量分辨中子成像谱仪又接连出束,这是国内唯一的高分辨成像与衍射相结合的中子成像谱仪;中国散裂中子源高能非弹性谱仪成功出束并带束调试,这是国内首台中高能非弹性中子散射谱仪,也是第六台成功出束的合作谱仪。
截至目前散裂中子源已完成10轮运行,注册用户超5000人,完成课题1000余项,在材料科学、生命科学、新能源等领域取得了多项重要成果,一批研究成果已在国际顶尖学术杂志发表,支持深海深潜器、高铁等国家重大需求的多项研究工作。
继中国散裂中子源二期工程可行性研究报告已获国家发展改革委批复之后,目前项目正加快开展初步设计工作,争取尽早开工建设。届时,这一科学大装置的综合性能将达到国际先进水平。
松山湖:科创生态雨林加速育成
松山湖何以如此厉害?有一个数字颇能说明问题:去年松山湖全年研发投入占GDP比重达12.3%,高居全市榜首。
在这里,大装置、大平台正加速聚势成群。继中国散裂中子源、南方光源研究测试平台投用之后,今年4月25日总建筑面积12.68万平方米的松山湖材料实验室新园区一期正式启用,二期正在筹建;其间,阿秒科学中心揭牌成立,后者将推动阿秒激光设施建设,从而提升我国在超快科学领域的综合竞争力。记者从松山湖管委会了解到,广东省推进大湾区综合性科学中心先行启动区实施方案中涉及东莞任务共41项,目前已完成或启动31项,取得了令人瞩目的扎实进展。
在这里,有着得天独厚的研发土壤与日臻成熟的研发体系。除了香港城大(东莞)、大湾区大学(松山湖校区)等高水平研究型大学加快建设外,还培育引进新型研发机构近30家,市级以上工程中心和重点实验室超300家,搭建起“莞仪在线”科研仪器共享平台,目前已上线高精尖仪器6522台,不仅让企业能在家门口轻松完成测试,而且还能为企业降低创新成本。
在这里,空气里都弥漫着科学的味道。粤港澳院士峰会、松山湖科学会议,华为开发者大会(Cloud)和华为开发者大会(HDC.Together)以及首届松山湖数学论坛、生物医药与大健康松山湖峰会、松山湖中国IC创新高峰论坛轮番举办。
在粤港澳大湾区科创版图上,松山湖的科创生态雨林已然加速育成。“松山湖集聚科技创新资源,而中心城区拥有浓厚的烟火气。”东莞市委副书记、松山湖党工委书记刘炜强调,“百县千镇万村高质量发展工程”是东莞实现浴火重生的重大机遇,要以中心城区、松山湖科学城“双城”联动为抓手,通过强强联合实现资源与空间互补,进一步增强“双城”辐射带动效应,推动东莞集聚新业态、科研人才及青年人才。
松山湖科学城将加速汇聚更多顶尖创新资源,以更大力度推动区域能级跃升,支撑东莞在新一轮科技创新中抢占先机。