探秘量子科技产业化的“无锡路径”

发布时间:2024-05-27 16:22:52
来源: 无锡日报
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  2个各2米多高的木箱子,在国仪量子(无锡)技术有限公司巨大的车间内封装完成,近日发往埃塞俄比亚,旁边的2个箱子也是海外客商订购的产品。而就在前不久,已有一批货出海到达意大利。这种基于量子技术、放大倍数10万以上的扫描电镜,自2020年首台研制成功以来,在实现国内进口替代、进入中国市场份额前三位的同时,已逐步成为海外畅销品。

  作为因地制宜发展新质生产力的重磅产业之一,量子科技是大国科技、国力和军事竞争的战略高地。在无锡,神秘的量子科技锁定于精密测量这一细分赛道,从引入到研发、投产,已走过近6年历程。由院士领航,依托“研究所+产业园”科创模式,量子产业在惠山沃土上生根发芽、开花结果,构筑起科技创新与产业创新深度融合的未来产业新高地。近日,记者走进惠山区前洲街道的“量子园区”,探寻量子科技产业化发展的“无锡路径”。

  从0到1,基础研究走出实验室

  惠洲大道一侧,新建成的8栋大楼构成无锡量子感知产业园的骨架。记者走进园区投用近一年的1号楼,一片繁忙的生产景象跃然眼前,按照洁净车间标准打造的上万平方米厂房内,一条条自动化生产线上精细打磨出来的金属零配件,最终组合成高端科学仪器,然后进入恒温恒湿的精密测量室内进行交付前的测试。而在5分钟车程之外的无锡量子感知研究所里,副所长冯泽东正在指导研发工作,“这些年来积累的研发技术,在国际国内领先,随着产业园载体的大量投用,今年将在产业化道路上快速发展。”

  “量子科技是江苏省重点规划布局的未来产业之一,高端产业必须依托尖端研究成果。”惠山区科技局负责人说,无锡量子感知产业园占地面积173亩,建筑面积30万平方米,总投资30亿元,是无锡量子感知研究所研发、转化、制造的载体项目。研究所技术源于中国科学院微观磁共振重点实验室,实验室主任为中科院院士杜江峰。杜院士团队长期从事量子物理及其应用的实验研究,将磁共振探测的灵敏度和分辨率提升到国际领先水平。杜院士在家乡设立的这个研究所以建设“世界有影响、全国最前列”的量子技术研发机构为目标,打造以产业化为导向的产学研合作平台。

  院士引领,拥抱大院强所,是惠山建设高质量科创平台的经验。“只有技术自主可控,才能保证产业的创新领先。”冯泽东说,这几年,研究所研发达到世界最高分辨率的量子精密测量仪器系列纷纷“下线”,“分辨率优于1纳米,能精准识别仅相当于地磁场十几亿分之一的磁信号。”研发过程中,他们还制定了“随钻核磁共振测井仪”“量子地球物理勘探”2项企业标准。

  研究成果也迅速产业化。2021年11月,研究所的12件专利在江苏省技术产权交易市场进行专利包拍卖,(下转第2版)

  从0到N,精密测量“开花结果”

  (上接第1版)最终以1100万元成交,实现科研成果的首次商业转化。金刚石量子计算教学机、钨灯丝扫描电子显微镜、随钻核磁共振测井仪等多个重点产品十分抢手,“订单越来越多”。研究所跟踪产品使用创建的“随钻核磁共振测井仪”“数字岩心移动实验室”等多个定向研发中心,为我国西南地区勘探非常规油气矿藏提供精准探测产品。

  根据相关部署,量子研究所还正在研发以量子传感器为代表的核心器件和国际领先、打破垄断的仪器装备,同时将量子技术及其衍生技术赋能无锡的物联网、新能源、半导体等新一代信息技术产业。“在太湖湾科创带上,以量子测量仪器为核心的先进仪器产业集群,将是未来产业新生态之一。”冯泽东充满信心地说。无锡的新能源产业发展迅速,本地有多家发展光伏和锂电池产业的企业需要精密的杂质分析,跟研究所联系紧密。无锡量子所还为宁德时代等企业解决了浆料杂质的检测难题,节约成本的同时也减少了生产用时。

  人才纷至,研发孵化新质产业集群

  徐啸鸣是国仪量子(无锡)技术有限公司生产总监,在600多平方米的洁净车间里,他带领44名平均年龄不到30岁的员工正在加紧生产,而这些技术工人90%以上是无锡本地人。

  一把直尺,最小刻度通常是1毫米。如果将这一小段的长度拆分成100万份,其中的1份,就是1纳米。在这种肉眼无法观察、直觉难以想象的量级上,量子科技就可以大显身手。“这里产出的电子显微镜,可以放大30万倍,相当于在月球上可以看清地球上的一枚硬币。”徐啸鸣自豪地说,公司现在几乎每天处于满负荷生产状态,“今年的订单已近300台,是去年全年的1倍多。”

  卡特彼勒等无锡本地企业,现在也把国仪量子的产品用于精密测量。“虽然目前出海到英国、意大利等国家的产品约占总量的5%左右,但一直在快速增长,国内的市场需求更因为进口替代而火爆。”徐啸鸣说,企业的海外销售部门也于不久前成立。

  “80后”的冯泽东是清华大学工程物理学硕士,毕业后在一家北京企业担任了10年的技术总监。2018年10月,惠山区、城铁惠山站区管委会与国仪量子(合肥)技术有限公司共建无锡量子感知研究所,受到邀请的他毅然辞去高薪且稳定的工作,告别妻儿,南下无锡,担任石油测井实验室负责人。

  以科技报国成就理想的初心,吸引大量人才加入。研究所已引进各类人才63人,其中硕士及以上人才占近半数,已累计申请专利68件,授权8件。“近两年来,所里研发人员迅速增长一倍多,助力前沿技术加快攻关。”冯泽东感慨道,“国家大力推动科技自立自强,我们赶上了好时代。”

  产学研深度融合,“研究所+产业园”模式推动新质产业集聚发展。国仪量子(无锡)技术有限公司便是无锡量子感知研究所孵化的一家企业。“依托无锡在先进仪器行业产业集聚、强强联合、优势互补的良好生态,专注于高质量、规模化的科学仪器制造,致力打造以市场需求和产业转化为导向的研发生产一体化平台。”公司负责人说。如今,一批科学仪器产业化平台和成果转化孵化企业,构建起“园中设计、园内制造”的产业新模式,全力打造国内最大的以量子测量仪器为核心的先进仪器产业集群。

  “几年来,量子感知研究所成功孵化的量子感知、国仪无锡、国仪海聚、国仪石油等多家企业已入驻园区,建成量子传感、气体吸附、扫描电镜三大制造中心,打造国际级电镜检测中心、车规级芯片、电子元器件等公共检测中心。”冯泽东说,在研究所的加持下,国仪无锡公司目标成长为我国最大的科学仪器制造企业,国仪石油公司则将成长为我国油气行业最大的仪器装备企业。2023年,国仪石油近钻头随钻测量仪器在页岩气、常规煤层气、深层煤层气等区块完成超过200口井的作业服务,为我国非常规油气资源开发作出新贡献。

  去年,无锡量子感知研究所孵化企业合计营收3亿元,预计2024年营收将实现翻番。

  从1到N,超前打造百亿产业高地

  今年1月,无锡量子感知研究所与国仪量子公司、广州慧炬科技有限公司共同举办“承鸿鹄之志,造大国电镜”新品发布会,正式发布首台国产商业场发射透射电子显微镜“太行”TH-F120。这标志着我国已掌握透射电镜整机研制能力以及电子枪、高压电源、电子探测相机等核心技术,该产品将打破国内透射电镜100%依赖进口的局面,为我国在材料科学、生命科学、化学、物理等基础学科以及半导体工业、锂电新能源材料等先进制造业领域的高质量发展提供有力支撑。

  短短几年,冯泽东觉得在无锡的收获特别多。随着众多新品的研发成功并投产,研究所逐步建立起以长三角为核心的市场影响力,并向全国延伸。“推动关键计量测试设备国产化和本土化制造是国之重托。”冯泽东说,“国家对量子科技的战略研判和精准规划,让这个新兴产业的从业者深感幸运。”

  在创新链产业链融得更深过程中,研究所团队后劲十足。去年,一支专注于气体吸附仪研发的新组建团队,为世界储能新产业注入新的高端产品。“具有国际水平的这一产品,已形成量产。”研究所负责人说,针对产业集群的赋能目标,未来研发产品的主要服务行业将涵盖生物医疗、国防安全、能源动力、汽车工业等。“目前实现的应用已涉及半导体、生命科学、地球物理等。”

  发挥先发优势,研究所、产业园协同多方力量。研究所孵化的10多家量子企业已经先后与中国石油集团工程技术研究院、天津大学、中国石油大学(北京)等院校、机构、企业建立合作关系并引入团队开展产学研项目。针对世界前沿的量子计算研究,园区企业与中国科学技术大学、南京大学等30多家国内高校合作开设量子计算课程,并向中小学延伸,同时推动量子计算在大数据、人工智能等领域的应用。在这个产业园内,10多家产业链企业已经入驻,产业闭环正在加快形成。

  创新赛道上,加速奔跑的量子产业,将带来无限可能。“下一步,将以‘研究所+运营公司+产业园+基金’科创新模式,促进产学研深度融合和协同创新。”惠山区相关负责人说,此举将提升研究所项目攻关能力与攻关效率,助力攻克量子科学仪器、量子传感器、量子检测等领域的“卡脖子”技术,推动量子技术在生物医疗、物联网、能源等领域实现产业化,“产业园目标是全国最大的高端科学仪器产业基地和全球领先的量子精密测量产业园区,未来年产值将达百亿元,带动无锡当地上千亿元产值和数千名高端科技人才就业。”

(责任编辑:于昊阳)

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