长城脚下,雁栖湖畔,怀柔科学城汇聚新型研发机构、国家科研机构、高水平研究型大学、领军科技企业等不同层面的科研主体,集聚人气和科研气、引领性原创成果。近日,北京青年报记者随“北京投资促进宣传媒体行”走进怀柔活动来到怀柔科学城,了解前瞻性基础研究,聚焦关键共性技术、前沿引领技术、颠覆性技术创新。
一体成型 航天零部件也能3D打印
航空用异形散热器、卫星支架都可以通过3D打印技术制作出来。有研增材技术有限公司副总经理赵新明介绍,3D 打印粉体材料,作为高端制造业的关键基础性材料,产品广泛应用于汽车、高铁、机械、航空、航天、化工、电子信息、国防军工等诸多行业。
“现在的卫星结构比较复杂,用传统的机加工很难完成,加工工序比较繁琐,3D打印可以通过结构的优化减轻支架重量,因为上天重量越轻越好。而且现在发射的数量比较多,但原来的加工方式制作周期长,现在都开始用3D金属打印机,一体成型让制作的时间大大缩短,由原来的两三个月缩短至一星期左右。” 赵新明表示,下一步3D打印的火箭发动机也会得到实际应用。
据介绍,有研粉末新材料股份有限公司曾是一家年产300吨铜粉、只有一间厂房的有色金属粉末生产企业,如今,公司已经成功登陆科创板,实现铜基金属粉体材料产销量及市场占有率均为国内第一、全球第二。从岌岌无名到全球第二。在产业布局上,形成了以北京怀柔为总部的国际化运营的集团公司,包括北京康普锡威科技有限公司、有研增材技术有限公司、有研纳微新材料(北京)有限公司等。企业方表示,怀柔科学城的发展,从硬件条件配套与软件条件配套支持到政策资金支持,都为企业发展做好了“筑巢引凤”的后盾。
大科学装置 加速破解“卡脖子”问题
1958年11月,为承担“两弹一星”的相关任务,中国科学院在怀柔建立试验基地,从此“两弹一星”精神在怀柔传承。怀柔是全国建设的四大科学中心之一。
怀柔科学城管理委员会设施平台处副处长高浚淇介绍,“十三五”时期建设的29个科学设施项目土建工程基本完工,正加快开展科研设备安装调试和科研任务攻关,预计年底可实现1/3进入正式运行状态,1/3进入试运行状态,1/3进入科研状态。5个大科学装置中,综合极端条件实验装置作为怀柔科学城第一批启动建设的大科学装置现已进入试运行阶段。
中国科学院物理研究所科技处业务主管杨翠解释,综合极端条件是实验室中人为创造、达到或接近目前技术极限的极低温、超高压、强磁场、超快光场等物理条件。
在综合极端条件实验装置X2楼中极低温实验区域,科研人员正在做着实验。“通过制冷科学仪器,创造极低温的环境,也就是接近宇宙的绝对零度,即-273.15℃,来观察物质的反应。”杨翠介绍,在综合极端条件下可以对非常规超导体、新型高温超导体等领域进行探索。
据了解,物理所自主研发的新一代无液氦稀释制冷工程样机达到国外主流中型商业稀释制冷机的水平。杨翠介绍,稀释制冷机是一种可以提供接近绝对零度极低温环境的高端科研设备,是开展固态电子系统量子信息科技前沿研究所必需的核心设备。相关技术的突破对于解决我国量子计算“卡脖子”问题又向前迈出了坚实的一步。
据了解,目前,怀柔科学城累计产出重要科研成果102项。
“基于麦克风阵列的声音定位与降噪技术的突破,将有效解决‘卡脖子’难题。”同样位于怀柔科学城的北京怀芯物联技术有限公司总经理史博林表示,目前国内工业声学监测市场巨大,但相关技术研究严重落后于西方发达国家,正是布局麦克风阵列高精度定位与声信号提取的关键时期。“我们的研发成果可以应用在高压电力设备局部放电监测、军工无人机侦测等方面。”
煤炭变清洁油品 液化成套技术属国际首创
国产核心技术打造大国重器。 “富煤、少油、有气” 是我国总的能源特征。煤制油项目被列为首批启动的中科院知识创新工程重大项目。中科合成油技术股份有限公司总经理李永旺表示,尽管技术突飞猛进,煤制油的外部环境却扑朔迷离。一方面煤炭和石油的价格始终影响着煤制油技术、工艺的发展速度;另一方面煤化工项目对二氧化碳减排的要求也越来越紧迫。
“煤炭转化制成的各类油品,更清洁干净。从成分上看,不含硫、氮;铅、锰、铁等重金属为零。”为满足国家补充石油供应不足的战略需求,在国家相关部门的持续支持下,中科合成油技术有限公司技术团队开发了国际首创的、高温浆态床间接液化成套技术,建成并投运了包括神华宁煤(400万吨/年)、伊泰杭锦旗、山西潞安等多个间接液化项目,形成了集基础研究-核心技术开发与集成-工程化转化为一体的技术创新体系和煤制油气产业技术国家支撑平台。公司由基础研发、工程设计、产业化服务、催化剂生产四个板块构成,主营业务有煤制油催化剂、煤制油核心装备、煤制油工程与技术服务等,为国内外客户提供煤制油的技术支持和服务。
怀柔科学城的战略定位是建成与国家战略需要相匹配的世界级原始创新承载区,打造战略性前瞻性基础研究新高地、综合性国家科学中心集中承载地。展望未来,到2035年,突破效应明显,基本建成国际知名的科学城和国家科学中心,成为具有全球影响力的全国科技创新中心和跻身创新型国家前列的重要支撑。
文/北京青年报记者 宋霞
编辑/田野