段 飛,龍?jiān)气P,2,孟 鴻
(1.廣東省科技創(chuàng)新監(jiān)測研究中心,廣東廣州 510040;2.北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100084;3.北京大學(xué)深圳研究生院,廣東深圳 518000)
新材料是指通過新設(shè)計、新技術(shù)、新裝備等的綜合開發(fā)應(yīng)用,制備出具有先進(jìn)性能或特殊功能的關(guān)鍵材料。超材料、納米材料、石墨烯等新材料為我國制造業(yè)創(chuàng)新提供了巨大的發(fā)展空間,新材料成為新興產(chǎn)業(yè)下一步創(chuàng)新發(fā)展的重要推動力,關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國家重大需求。我國對新材料產(chǎn)業(yè)高度重視,在“十四五”規(guī)劃中明確將新材料列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[1]。目前我國新材料產(chǎn)業(yè)雖已初具規(guī)模,但仍面臨先進(jìn)基礎(chǔ)材料參差不齊,關(guān)鍵戰(zhàn)略材料受制于人,前沿新材料技術(shù)有待突破等問題,難以為中國制造強(qiáng)國戰(zhàn)略提供堅(jiān)實(shí)的支撐[2],因此推動新材料技術(shù)突破是當(dāng)前我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。
要推動新材料技術(shù)研發(fā),必先提升新材料相關(guān)科技基礎(chǔ)設(shè)施水平。我國在推動諸多關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)突破所布局的百余臺大科學(xué)裝置中,中國散裂中子源(CSNS)是我國迄今為止已建成單項(xiàng)投資規(guī)模最大且與新材料相關(guān)的科研設(shè)施平臺[3],是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的理想探針,是材料研究的利器,能為國家急需的許多高性能結(jié)構(gòu)材料攻關(guān)提供關(guān)鍵技術(shù)平臺,有利于大力推動新材料技術(shù)研發(fā)上的突破[4],能夠促進(jìn)能源材料、納米材料、量子材料、合金材料、信息材料、高分子材料等材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)[5]。因此,本文以中國散裂中子源(CSNS)為例,通過對CSNS 裝置及關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)的建設(shè)運(yùn)行情況進(jìn)行研究,探討大科學(xué)裝置在新材料技術(shù)研發(fā)中所發(fā)揮的作用,梳理大科學(xué)裝置推動新材料技術(shù)研發(fā)的模式及路徑,分析其問題及不足,從而為更進(jìn)一步發(fā)揮大科學(xué)裝置在技術(shù)研發(fā)上的推動作用提供參考及建議。
中國散裂中子源(CSNS)是國家“十一五”期間立項(xiàng)、“十二五”重點(diǎn)建設(shè)的大科學(xué)裝置,是國際前沿的高科技、多學(xué)科應(yīng)用的大型綜合性研究平臺,為來自基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究、工程技術(shù)開發(fā)和工業(yè)應(yīng)用方面的廣泛領(lǐng)域的大量用戶提供不可替代的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)平臺和研究手段[6]。CSNS 是各種高精尖設(shè)備組成的復(fù)雜整體,建有多臺不同類型的中子譜儀裝置,譜儀所觀測對象的尺度能達(dá)到分子和原子層級,由中國科學(xué)院和廣東省人民政府共同建設(shè),落戶于廣東省東莞市松山湖,于2018 年8 月建成并正式對國內(nèi)外用戶開放,和世界上正在運(yùn)行的美國散裂中子源、日本散裂中子源與英國散裂中子源一起構(gòu)成世界四大脈沖式散裂中子源。
目前CSNS 已建或在建的譜儀共有11 臺,其中部分譜儀由CSNS 與南方科技大學(xué)、北京大學(xué)深圳研究生院、中山大學(xué)、東莞材料基因高等理工研究院、廣東省科技廳等機(jī)構(gòu)合作建設(shè),CSNS 也將啟動二期建設(shè),繼續(xù)建設(shè)一批更具特色與先進(jìn)性的譜儀,這些譜儀將為材料科學(xué)等多個領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)等提供功能更加強(qiáng)大、領(lǐng)域更加廣泛的關(guān)鍵研究平臺[7]。CSNS 除譜儀建設(shè)以外,還設(shè)立了博士后科研工作站推動人才團(tuán)隊(duì)建設(shè),培養(yǎng)了一批中子譜儀技術(shù)人才與關(guān)聯(lián)學(xué)科人才,并通過與高校院所與企業(yè)等用戶共建新材料領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室及研究中心,進(jìn)一步培育中子與新材料復(fù)合學(xué)科人才,推動譜儀技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用,如中國散裂中子源先進(jìn)材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。此外,CSNS 發(fā)揮大科學(xué)裝置磁極效應(yīng)[8],在政府進(jìn)一步推動下聚集新材料關(guān)聯(lián)企業(yè)與高校院所,逐步建立以大科學(xué)裝置為牽引、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)與產(chǎn)學(xué)研園區(qū)協(xié)調(diào)建設(shè)的創(chuàng)新體系,打造綜合性國家科學(xué)中心——松山湖科學(xué)城。
通過分析CSNS 大科學(xué)裝置及關(guān)聯(lián)單位等機(jī)構(gòu)的發(fā)展情況,可發(fā)現(xiàn)CSNS 具有三大優(yōu)勢,即先進(jìn)的中子譜儀裝置、一流的譜儀技術(shù)及人才、大科學(xué)裝置的磁極效應(yīng),三大優(yōu)勢推動CSNS 支持新材料技術(shù)研發(fā)的三種模式形成,即支持用戶自主研發(fā)模式、聯(lián)合多主體協(xié)同研發(fā)模式、全鏈條布局創(chuàng)新體系模式。
CSNS 擁有一系列世界一流的譜儀,能夠?yàn)閷W(xué)者及企業(yè)科技人員在新材料技術(shù)研發(fā)上提供更先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺和研究手段,可用于研究晶體結(jié)構(gòu)、合金材料、磁性材料、納米材料等相關(guān)結(jié)構(gòu)和性能研究[9]。因此CSNS 裝置面向公共用戶開放使用申請,形成了由用戶發(fā)起并主導(dǎo)課題、由CSNS 提供實(shí)驗(yàn)平臺支持的用戶自主研發(fā)模式[10]。具體過程為:用戶通過CSNS 用戶服務(wù)系統(tǒng)發(fā)起申請并闡明實(shí)驗(yàn)計劃與機(jī)時需求,經(jīng)裝置方專家審核通過后,即可依照計劃自主開展實(shí)驗(yàn)。為滿足用戶研發(fā)需求,裝置方設(shè)立用戶辦公室專門負(fù)責(zé)用戶自主研發(fā)課題的征集、評審、實(shí)施等全流程管理,其技術(shù)人員也積極為用戶提供實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo),并提供樣品表征實(shí)驗(yàn)室、固態(tài)材料合成實(shí)驗(yàn)室、高精度加工中心、樣品環(huán)境實(shí)驗(yàn)室等輔助裝備和配套服務(wù)設(shè)施,為用戶利用CSNS裝置開展新材料研究進(jìn)一步賦能[11]。該模式的優(yōu)點(diǎn)在于直接面向?qū)W者及企業(yè)需求,充分發(fā)揮用戶自主性,通過用戶在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)際使用裝置所產(chǎn)生的創(chuàng)新成果,為推進(jìn)新材料技術(shù)研發(fā)提供支持;局限性在于CSNS 實(shí)驗(yàn)機(jī)時有限,每年的實(shí)驗(yàn)申請者中只有約30%的用戶能獲得實(shí)驗(yàn)機(jī)時,且裝置僅能支持用戶研發(fā)過程中的小部分實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
目前CSNS 已有五臺中子譜儀投入開放運(yùn)行并接收高校院所、企業(yè)等用戶申請,超4 000 名注冊用戶在磁性材料、納米功能材料、高效催化劑、有機(jī)太陽能薄膜電池等領(lǐng)域開展材料研發(fā)[12],完成實(shí)驗(yàn)課題超1 000 項(xiàng)[13],大多來自科研院所和高校,企業(yè)課題數(shù)量不足10%;在Science 等期刊發(fā)表的用戶成果文章170 余篇。如香港大學(xué)黃明欣團(tuán)隊(duì)利用CSNS 通用粉末衍射儀發(fā)現(xiàn)了效能創(chuàng)世界紀(jì)錄的“超級鋼”并發(fā)表于Science 期刊[14]。具備強(qiáng)大研發(fā)能力的龍頭企業(yè)向CSNS 提交課題實(shí)驗(yàn)申請,在譜儀上進(jìn)行課題研究及技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn),如華為、紫光同創(chuàng)等高科技企業(yè)利用CSNS 中子束流開展芯片單粒子效應(yīng)實(shí)驗(yàn)[15]。
CSNS 的依托單位是散裂中子源科學(xué)中心,隸屬于中國科學(xué)院高能物理研究所,舊名為東莞中子科學(xué)中心。該中心擁有超500 名專業(yè)的譜儀技術(shù)人員與關(guān)聯(lián)學(xué)科研究人才[16],為進(jìn)一步發(fā)揮技術(shù)及人才優(yōu)勢,中心與相關(guān)高校院所及企業(yè)等創(chuàng)新主體合作,形成了以建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室及研究中心、聯(lián)合培養(yǎng)人才、課題合作、學(xué)術(shù)交流等為合作方式、以促進(jìn)中子散射實(shí)驗(yàn)技術(shù)在新材料研發(fā)中的應(yīng)用及實(shí)踐為目的的聯(lián)合多主體協(xié)同研發(fā)模式[17]。該模式提升了依托單位在新材料學(xué)科技術(shù)研發(fā)中的參與度,使CSNS 譜儀人才能與需求方進(jìn)行合作,雙方各自發(fā)揮在譜儀實(shí)驗(yàn)技術(shù)與新材料領(lǐng)域的優(yōu)勢,有利于減少外界學(xué)者在研究上使用中子散射譜儀的阻礙,推動中子散射科學(xué)技術(shù)在新材料中多方面的應(yīng)用及實(shí)踐,聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及人才培養(yǎng)也有助于為新材料領(lǐng)域需要長期合力的技術(shù)攻關(guān)以及材料測試提供平臺并持續(xù)注入活力。
CSNS 與高校院所及企業(yè)已建成一系列涉及材料領(lǐng)域的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室及研究中心(如表1 所示),負(fù)責(zé)結(jié)合新材料學(xué)科及產(chǎn)業(yè)需求開展散裂中子源相關(guān)技術(shù)的研究以及中子散射實(shí)驗(yàn)技術(shù)開發(fā),開展更具需求針對性的譜儀應(yīng)用研究與人才培養(yǎng),如與東莞理工學(xué)院合建中國散裂中子源先進(jìn)材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,專門圍繞中子散射譜儀在先進(jìn)材料研究中的應(yīng)用展開研究[17];與中國科學(xué)院、深圳大學(xué)合作推進(jìn)中子斬波儀研制,提升測量精度,滿足更多實(shí)驗(yàn)需求[18];中心通過召開應(yīng)用研討會積極推動譜儀專家與新材料學(xué)者的合作,促進(jìn)CSNS 中子技術(shù)在新材料研究的應(yīng)用,例如中子科學(xué)與技術(shù)在電池領(lǐng)域中的應(yīng)用前沿研討會[19];中心還通過設(shè)立大科學(xué)裝置開放課題,積極鼓勵學(xué)者們與大裝置依托單位科研人員合作利用散裂中子源裝置開展中子散射多學(xué)科交叉研究以及應(yīng)用研究。在中心聯(lián)合多主體協(xié)同研發(fā)模式下,CSNS 譜儀學(xué)者與各機(jī)構(gòu)學(xué)者的合作更加順暢,在新材料領(lǐng)域共同尋求創(chuàng)新突破,例如CSNS 通用粉末衍射儀負(fù)責(zé)人何倫華與北京化工大學(xué)宋宇飛團(tuán)隊(duì)合作在譜儀上圍繞納米材料研究展開中子粉末衍射測量實(shí)驗(yàn)并共同發(fā)表論文[21]。
表1 共建材料領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室及研究中心
作為大科學(xué)裝置,CSNS 具有強(qiáng)大的磁極效應(yīng),能夠吸引多方科技創(chuàng)新資源,因此形成了以CSNS 為核心的全鏈條布局創(chuàng)新體系模式,該模式由政府統(tǒng)一規(guī)劃及指導(dǎo),以引入創(chuàng)新平臺及科研機(jī)構(gòu)、聚集新材料關(guān)聯(lián)企業(yè)為手段,以打造集科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新鏈為目的;具體表現(xiàn)為地方政府以CSNS 大科學(xué)裝置為核心,“以點(diǎn)帶面”打造綜合性國家科學(xué)中心松山湖科學(xué)城,推動新材料實(shí)驗(yàn)室體系、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、成果轉(zhuǎn)化平臺、中試基地、產(chǎn)學(xué)研園區(qū)建設(shè)并吸引新材料關(guān)聯(lián)企業(yè),為CSNS 推動新材料技術(shù)研發(fā)中的各個環(huán)節(jié)提供全方位技術(shù)支持和服務(wù)[22]。該模式有助于連接政府、高校、科研院所、企業(yè)等創(chuàng)新主體,形成與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)實(shí)際需求相融合的組織機(jī)制和創(chuàng)新模式,推進(jìn)CSNS 儀器共享,最大化發(fā)揮效用,推動CSNS 圍繞新材料產(chǎn)業(yè)需求開展課題研究,加速企業(yè)與CSNS 研究成果對接,促進(jìn)CSNS 成果轉(zhuǎn)化以及產(chǎn)業(yè)化,長遠(yuǎn)來看在政策長期支持與配套設(shè)施建設(shè)下將推動區(qū)域新材料產(chǎn)業(yè)的整體升級[23]。
在松山湖科學(xué)城中,各類創(chuàng)新主體為新材料技術(shù)研發(fā)各環(huán)節(jié)發(fā)揮著不同支持作用,發(fā)揮科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)[24]。企業(yè)布局于CSNS 周邊有利于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)需求與CSNS 研發(fā)課題的對接,松山湖科學(xué)城聚集了華為終端、歌爾智能等一大批電子信息、高端裝備制造關(guān)聯(lián)企業(yè),這些企業(yè)根據(jù)各自需求,利用CSNS 為電子電路基材、光學(xué)材料、電池材料等電子材料的技術(shù)研發(fā)實(shí)驗(yàn)與性能測試提供支持[25]。新型研發(fā)機(jī)構(gòu)有助于促進(jìn)CSNS 科技成果的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究、轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,例如材料基因高等理工研究院致力于推動CSNS 工程材料中子譜儀的建設(shè)與應(yīng)用研究,與廣東韶鋼松山股份有限公司等企業(yè)開展合作,推動我國產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中存在廣泛需求的材料與裝備制造應(yīng)力工程技術(shù)研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[26];松山湖材料實(shí)驗(yàn)室利用CSNS 裝置推進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,并致力于為科技成果打造“前沿基礎(chǔ)研究—應(yīng)用基礎(chǔ)研究—產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化”的全鏈條創(chuàng)新模式,設(shè)置創(chuàng)新工場與產(chǎn)業(yè)育成中心,與產(chǎn)業(yè)界密切合作并將相關(guān)核心關(guān)鍵材料和器件轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品[27],以推動材料科學(xué)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)突破與重大成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,其科研團(tuán)隊(duì)利用CSNS譜儀開展鋰電池材料研究實(shí)驗(yàn)[28],成功改進(jìn)電池材料并實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定長循環(huán)的鎳錳酸鋰材料批量化生產(chǎn),便是成功案例之一[29]。新材料產(chǎn)學(xué)研園區(qū)有助于全面貫通企業(yè)在材料科技創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)化、中試試驗(yàn)、市場應(yīng)用等全鏈條資源,如光大We谷·溥彥科技園吸納共享研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、材料產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金等多方科創(chuàng)資源及服務(wù)配套并建成產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化中心與先進(jìn)制造業(yè)服務(wù)平臺[25]。
結(jié)合CSNS 推動新材料技術(shù)研發(fā)的三種模式,通過梳理新材料技術(shù)研發(fā)的環(huán)節(jié)以及CSNS 關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新主體,可以歸納出CSNS 推動新材料技術(shù)研發(fā)的路徑,該路徑包含CSNS 譜儀、各類創(chuàng)新主體以及新材料領(lǐng)域的“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用研究—中試孵化—產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”研發(fā)鏈。
各類創(chuàng)新主體中,CSNS 譜儀負(fù)責(zé)為研發(fā)鏈各環(huán)節(jié)提供材料研究與性能測試的平臺支持;中國科學(xué)院高能物理研究所與散裂中子源科學(xué)中心作為依托主體負(fù)責(zé)推動譜儀建設(shè),并依照學(xué)科及產(chǎn)業(yè)需求,與多家高校院所及企業(yè)合作建設(shè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,從而推動中子譜儀在新材料領(lǐng)域研究的應(yīng)用,開發(fā)用于中子散射實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、樣品環(huán)境等;新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、產(chǎn)學(xué)研園區(qū)等主體,則全方位支持研發(fā)鏈各環(huán)節(jié),為CSNS 成果研發(fā)、轉(zhuǎn)化及企業(yè)對接提供服務(wù)。研發(fā)鏈各創(chuàng)新環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣推進(jìn)創(chuàng)新活動?;A(chǔ)研究是研發(fā)鏈的源頭和基礎(chǔ),學(xué)者及企業(yè)用戶依托CSNS 譜儀開展新材料基礎(chǔ)研究,一般涉及材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部研究、材料性能研究、材料合成等;應(yīng)用研究是在前序研究基礎(chǔ)上探索知識和技術(shù)的應(yīng)用途徑,學(xué)者及企業(yè)用戶依托CSNS 譜儀開展應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn),涉及電池研發(fā)、半導(dǎo)體器件研發(fā)等;中試孵化則是研究成果產(chǎn)業(yè)化之前的試驗(yàn)環(huán)節(jié),材料實(shí)驗(yàn)室中試線、溥彥科技園中試研發(fā)區(qū)等可以為CSNS 成果提供中試孵化平臺,對成果進(jìn)行快速量產(chǎn)性論證與轉(zhuǎn)化;產(chǎn)業(yè)化則是讓研究成果成為大規(guī)模應(yīng)用的產(chǎn)品,材料實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新樣板工廠、產(chǎn)業(yè)育成中心與產(chǎn)學(xué)研園區(qū)能夠助力CSNS 科技成果對接企業(yè)應(yīng)用需求,推動成果產(chǎn)業(yè)化,發(fā)揮科研與社會經(jīng)濟(jì)效益。CSNS 譜儀與各創(chuàng)新主體圍繞研發(fā)鏈各環(huán)節(jié)共同發(fā)揮作用,形成了CSNS 推動新材料技術(shù)研發(fā)的路徑,構(gòu)成大科學(xué)裝置創(chuàng)新體系,如圖1 所示。
圖1 CSNS 推動新材料技術(shù)研發(fā)的路徑
CSNS 大科學(xué)裝置所帶來的對新材料領(lǐng)域中科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用是巨大的,松山湖科學(xué)城也依托其為核心逐漸形成新材料領(lǐng)域的創(chuàng)新高地、人才高地及產(chǎn)業(yè)高地,但在分析發(fā)展現(xiàn)狀以及研發(fā)模式和路徑過程中,本文發(fā)現(xiàn)CSNS 依然存在一些問題仍待解決,并圍繞這些問題提出相關(guān)對策建議。
CSNS 在新材料領(lǐng)域的研究成果數(shù)量和水平有待進(jìn)一步提升。與世界發(fā)達(dá)國家相比,CSNS 在新材料上的研究工作、科學(xué)產(chǎn)出數(shù)量及水平依然與之存在一定差距。一方面受限于依托CSNS 裝置的科研團(tuán)隊(duì)及企業(yè)水平,產(chǎn)出能力相對有限;一方面是受限于CSNS 現(xiàn)有的中子譜儀數(shù)量,所能覆蓋的研究領(lǐng)域有限,無法滿足某些領(lǐng)域用戶的十分迫切的需求;再者,我國中子散射學(xué)科的發(fā)展與國外相比起步較晚,很多材料領(lǐng)域的研究學(xué)者對中子散射在其研究領(lǐng)域的作用尚不清楚,需要不斷加強(qiáng)高水平用戶的培養(yǎng),提升材料相關(guān)學(xué)者用戶以及企業(yè)用戶對于中子技術(shù)的了解,同時也需要提升譜儀實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的水平和能力[30]。
第二,CSNS 企業(yè)研發(fā)用戶占比偏低,企業(yè)創(chuàng)新能力有待提升。企業(yè)作為科技創(chuàng)新的主體,是我國實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的重要依托和支撐[31],但自從2018 年CSNS 投入運(yùn)行以來已實(shí)施的800 多項(xiàng)開放課題中,多來自于科研院所和高校,企業(yè)課題數(shù)量不足10%,且大部分實(shí)驗(yàn)來自于華為系企業(yè)。主要由于CSNS 作為集眾多復(fù)雜技術(shù)于一身的大科學(xué)裝置,其對用戶研究水平要求非常高,只有具有強(qiáng)大研發(fā)能力且達(dá)到相當(dāng)高水平的企業(yè)才可能用到中子散射作為研究和表征手段,以鋰電池為例,東莞本地及周邊企業(yè)能力和水平有限,缺乏運(yùn)用的意識,只有寧德時代、比亞迪這類大企業(yè)才有運(yùn)用及分析需求。企業(yè)對CSNS 的了解以及企業(yè)自身創(chuàng)新能力仍有待提升,CSNS 需要加大對于企業(yè)類用戶的宣傳和培訓(xùn)。另外,大企業(yè)往往將CSNS 中子譜儀當(dāng)作普通的產(chǎn)品測試設(shè)備,僅關(guān)注產(chǎn)品性能,缺乏利用大科學(xué)裝置深入研究以及在技術(shù)領(lǐng)域提前布局的意愿及動力,例如中子中心提議芯片企業(yè)可以利用中子建立芯片存儲輻照標(biāo)準(zhǔn),有助于掌握該領(lǐng)域話語權(quán),但企業(yè)并未加以重視。
第三,新材料研發(fā)模式缺乏系統(tǒng)化支持,CSNS成果產(chǎn)業(yè)化程度有待提升。隨著關(guān)聯(lián)研發(fā)機(jī)構(gòu)為CSNS 研究成果的轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供全方位技術(shù)與服務(wù)支持,逐漸形成新材料領(lǐng)域的研發(fā)鏈,但各創(chuàng)新主體之間缺乏串聯(lián),功能類似的機(jī)構(gòu)存在重復(fù)性建設(shè)問題,且與CSNS 裝置未形成有效的聯(lián)系,CSNS 譜儀科學(xué)家熟悉中子技術(shù)但對新材料產(chǎn)業(yè)了解有限,而企業(yè)專家及工程師則主要關(guān)注產(chǎn)品性能層面分析,缺乏對新材料研究的原理、機(jī)制及技術(shù)層面的探究,因此CSNS 技術(shù)對接到企業(yè)應(yīng)用上依然存在壁壘。目前未建立一個能夠串聯(lián)政府、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)、打通CSNS 科學(xué)家與企業(yè)用戶壁壘并對新材料研發(fā)鏈進(jìn)行全方位支持維護(hù)、推進(jìn)CSNS 成果在新材料領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化的部門,也未有系統(tǒng)的政策對該研發(fā)鏈各節(jié)點(diǎn)機(jī)構(gòu)任務(wù)進(jìn)行明確定位以及提供針對性的資金支持。
第一,加強(qiáng)推進(jìn)譜儀建設(shè)與人才建設(shè),吸引更多高端用戶。一方面推動譜儀建設(shè),擴(kuò)大用戶容量,加強(qiáng)中子散射人才的學(xué)科復(fù)合知識培養(yǎng),提升用戶對接效率;一方面面向高校院所及企業(yè)加強(qiáng)散裂中子源應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化宣傳,例如定期舉辦高水準(zhǔn)的國際、國內(nèi)用戶會議或與世界一流高校院所開辦CSNS科普講座,邀請國際、國內(nèi)散裂中子源相關(guān)技術(shù)及新材料學(xué)科的專家學(xué)者、現(xiàn)有用戶和潛在用戶參與,尤其是邀請對CSNS 相關(guān)技術(shù)有需求的大企業(yè)以及具有強(qiáng)大研發(fā)能力的科研團(tuán)隊(duì)參與,吸引散裂中子源的現(xiàn)有用戶,開發(fā)潛在用戶,推動CSNS 的產(chǎn)出成果的提升并推動研究成果的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
第二,依據(jù)新材料研發(fā)鏈加強(qiáng)政策布局,抓住政策發(fā)力節(jié)點(diǎn)。CSNS 技術(shù)前沿復(fù)雜,在新材料領(lǐng)域內(nèi)的研發(fā)鏈涉及主體較多,研發(fā)機(jī)構(gòu)也在持續(xù)建設(shè)但缺乏系統(tǒng)性。因此應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)梳理現(xiàn)有支持政策,圍繞研發(fā)鏈進(jìn)行合理布局,在科技研發(fā)、推廣應(yīng)用、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等重點(diǎn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)部署,靈活采用機(jī)制建設(shè)、資金獎補(bǔ)、項(xiàng)目支持、服務(wù)配套等多元化的支持手段,形成系統(tǒng)成型的政策支持體系。例如在研發(fā)鏈的前端,應(yīng)當(dāng)加大原始創(chuàng)新資金投入,成立相關(guān)科研基金、合理規(guī)劃平臺布局,引入創(chuàng)新人才,加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)以促進(jìn)CSNS 成果產(chǎn)出。在研發(fā)鏈的中后端,以市場需求為導(dǎo)向引入社會資本,推動成果應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化,推動CSNS 圍繞市場需求進(jìn)行成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,還可以實(shí)行企業(yè)研發(fā)費(fèi)加計扣除以及稅收減免或返補(bǔ)等優(yōu)惠政策,引導(dǎo)材料企業(yè)加大對CSNS 中子技術(shù)的使用。
第三,建立新材料研發(fā)鏈支持部門,全方位維護(hù)研發(fā)鏈。以日本茨城縣建立的中子產(chǎn)業(yè)利用促進(jìn)會為例,該組織使地方政府、高校及科研機(jī)構(gòu)、鋰電等關(guān)聯(lián)企業(yè)形成聯(lián)盟共同支持及維護(hù)中子相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈。同樣,圍繞CSNS 的新材料研發(fā)鏈也涉及較多環(huán)節(jié)及主體,CSNS 若要發(fā)揮創(chuàng)新主導(dǎo)作用,應(yīng)當(dāng)引入學(xué)科復(fù)合背景人才以及對市場需求敏感的技術(shù)經(jīng)理人,學(xué)習(xí)日本經(jīng)驗(yàn)建立研發(fā)鏈支持部門,并與政府部門進(jìn)行對接。該支持部門能夠結(jié)合CSNS相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域聚焦新材料產(chǎn)業(yè),深度剖析和診斷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困境,繪制新材料產(chǎn)業(yè)鏈圖譜,羅列研發(fā)機(jī)構(gòu)、行業(yè)龍頭企業(yè)、企業(yè)主要需求、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、重點(diǎn)項(xiàng)目、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局等清單,根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜和各項(xiàng)清單與CSNS 進(jìn)行對接,并統(tǒng)籌政府內(nèi)部各部門的資源,協(xié)調(diào)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、資金、領(lǐng)軍人才、科技中介服務(wù)等外部資源,共同推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從而增強(qiáng)研發(fā)鏈中各主體之間的溝通和互動。