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要“加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式”,要“積極回應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展對科技發(fā)展提出的新要求”,要“拆除阻礙產(chǎn)業(yè)化的‘籬笆墻’,疏通應(yīng)用基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化連接的快車道”……
近年來,黨和國家對科技如何更好地促進(jìn)社會經(jīng)濟發(fā)展充滿了期待。但破解科技與產(chǎn)業(yè)“兩張皮”的難題,仍長期困擾著全國的科研工作者。
即將于今年6月結(jié)題的中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦”,用了5年時間,試圖給科學(xué)共同體帶去一些新的啟示。
科研優(yōu)勢能否變成生產(chǎn)力?
納米科技作為上世紀(jì)末開始興起的新興學(xué)科,在我國也受到了高度的重視?!秶抑虚L期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》中,就將納米科技作為我國“有望實現(xiàn)跨越式發(fā)展的領(lǐng)域之一”。
“可以說,在納米科技領(lǐng)域,我國是與國際同步布局的?!?月13日在北京召開的中科院第二季度例行新聞發(fā)布會上,中科院重大科技任務(wù)局副局長齊濤說。
得益于國家的重視和高強度的投入,納米科技在我國的發(fā)展不斷加速。一項數(shù)據(jù)表明,1997年,與納米相關(guān)的SCI論文中,只有6%涉及我國作者;但從2011年開始,我國已經(jīng)超越美國,居世界首位。
在這個時候,作為國家戰(zhàn)略科技力量,中科院開始思考,如何將中國在納米科技研究中的優(yōu)勢和積累,轉(zhuǎn)化為納米科技成果應(yīng)用促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、催生新興產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動力。
在這樣的重大需求牽引和頂層設(shè)計的指導(dǎo)下,中科院組織全院相關(guān)研究所反復(fù)研討、深入凝練,形成了“變革性納米產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)聚焦”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項,于2013年4月25日通過院長辦公會審議,正式啟動實施。
“中國制造”的逆襲
專項首席科學(xué)家、國家納米科學(xué)中心研究員王琛說,納米先導(dǎo)專項“不考核科技論文的發(fā)表情況,始終專注于納米科技成果是否轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力”。
沿著這一思路,納米先導(dǎo)專項所關(guān)注的問題,基本聚焦在能源、先進(jìn)制造、人口健康等國家重大需求領(lǐng)域,中科院20余個研究單位的科研團隊,專注于行業(yè)迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
中科院物理研究所研究員李泓是專項中“長續(xù)航動力鋰電池”的項目負(fù)責(zé)人。在他看來,先進(jìn)電池在人類生產(chǎn)生活中有著廣泛需求,以新能源汽車為例,世界各大汽車企業(yè)競爭的焦點之一,就是動力電池。
先導(dǎo)專項開發(fā)了多款動力電池,單體電芯能量密度均達(dá)到300Wh/kg以上,居世界先進(jìn)水平,目前正在進(jìn)行電池組集成優(yōu)化,為裝車演示做準(zhǔn)備。
目前,鋰電池關(guān)鍵材料均已進(jìn)入中試階段,已與30多家電池與電動汽車等企業(yè)形成合作關(guān)系,并初步實現(xiàn)供貨,形成了產(chǎn)業(yè)影響。專項還形成多家有實力的初創(chuàng)企業(yè),并與國內(nèi)多家領(lǐng)先企業(yè)合作,牽頭構(gòu)建了新型高能量密度電池產(chǎn)業(yè)鏈,為我國下一代動力電池發(fā)展、增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。
“納米專項的實施,讓我們實現(xiàn)了從原創(chuàng)想法,到基礎(chǔ)開發(fā),到工程放大、規(guī)模制造,再到終端應(yīng)用的完整鏈條?!崩钽J(rèn)為,“這一點是非常重要的?!?/p>
另外如納米綠色印刷項目,形成了包括“綠色版材、綠色制版、綠色油墨”在內(nèi)的完整的綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù),破解傳統(tǒng)印刷技術(shù)的污染難題,產(chǎn)品“逆襲”出口到發(fā)達(dá)國家,實現(xiàn)了“中國制造”的變軌超越。
“納米扶貧”未來可期
生活在內(nèi)蒙古邊境地區(qū)的牧民,從沒想過自己還能用上最先進(jìn)的納米技術(shù)。
這些牧民居住分散,飲用的主要是地下水,很多地方地下水中普遍存在著氟、砷、微量有機物、細(xì)菌等污染物超標(biāo)的問題,地方病頻發(fā),有些牧民的關(guān)節(jié)發(fā)生畸變,身體健康受到嚴(yán)重影響。
“發(fā)病的牧民有的不到50歲就完全喪失了勞動能力,每天只能躺在床上。”曾去過現(xiàn)場的納米先導(dǎo)專項監(jiān)理組成員、中科院化學(xué)研究所研究員方世璧坦言,不光專家們感到心情沉重,當(dāng)?shù)卣彩纸辜保L期以來,始終找不到解決辦法。
直到中科院納米先導(dǎo)專項的介入,情況才得到了改變。
“納米材料在金屬離子、無機物、有機物的去除方面具有優(yōu)勢。”王琛告訴《中國科學(xué)報》記者,專項針對牧民的分散居住環(huán)境及飲用水污染狀況,研發(fā)了分散式的飲用水凈化系統(tǒng),凈化后水質(zhì)全部達(dá)到國家城市飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
“這種納米凈水系統(tǒng)的使用成本也非常低,只需要一年換1~2次核心濾芯,就能長效、經(jīng)濟地保障牧民的飲水安全。”王琛說。
在先導(dǎo)專項的經(jīng)費支持下,截至2017年底,已有1200戶牧民受益于納米凈水技術(shù),免費喝上了干凈安全的水。
疾病新“捕手”
除提升貧困地區(qū)居民的生活質(zhì)量外,醫(yī)藥健康領(lǐng)域也“盯”上了這項新興科學(xué)技術(shù)。近年來的研究結(jié)果表明,納米技術(shù)在重大疾病的診斷和治療方面顯示出一定優(yōu)勢,應(yīng)用開發(fā)潛力巨大。
例如,專項研發(fā)的納米微流控免疫芯片體外診斷技術(shù)可用于對多項指標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合檢測,目前有多款產(chǎn)品獲得了國家醫(yī)療器械注冊證書。其中炎癥納米微流控免疫檢測芯片,能夠快速區(qū)分細(xì)菌性感染和病毒性感染,判斷感染所處的階段。“這項技術(shù)能夠很大程度上避免抗生素的濫用?!眹壹{米科學(xué)中心高級工程師沈海瀅說。
“腫瘤捕手”技術(shù)則基于高親合力磁顆?!嚯募{米材料,實現(xiàn)了對循環(huán)腫瘤細(xì)胞的高效富集和檢測,產(chǎn)品性能顯著高于國內(nèi)外同類型產(chǎn)品。
在藥物研發(fā)方面,專項完成了多項納米藥物制劑的初期研發(fā)工作,部分樣品已進(jìn)入臨床審批環(huán)節(jié)。其中1個納米新藥環(huán)胞素眼用乳劑現(xiàn)已完成臨床試驗處于新藥證書審批環(huán)節(jié),多個針對腫瘤類重大惡性疾病的納米制劑獲得臨床批件。
專項實施5年來,其創(chuàng)新成果大中型企業(yè)投入超過50億元,新上市企業(yè)2家。在齊濤看來,納米先導(dǎo)專項“體現(xiàn)了納米變革性技術(shù)對產(chǎn)業(yè)升級、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的巨大推力,實現(xiàn)了專項的初衷和總目標(biāo)”。
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