从实验室的“青苹果”到产业端的“金苹果”,距离有多远?这道被业界称为“死亡谷”的鸿沟,考验着每一位科研工作者的智慧与担当。
2026年全国两会期间,三位代表、委员分享了他们的探索实践:有人用25年完成科研转化长跑、有人反复采集8000万条实地数据、有人历经17年研发攻关实现国际领先。他们的故事给出了跨越鸿沟的共同答案:这条路没有捷径可走,唯有坚持“全链条”创新,以严谨态度打通每一处“堵点”,才能让科技创新转化为驱动产业发展的新质生产力。
以“全链条”创新
打通成果转化“最后一公里”
“今年的关注点有两个,一是大气污染治理,二是碳减排国际合作。”两会期间,全国人大代表、中国工程院院士、中国科学院城市环境研究所所长贺泓向《中国科学报》表示。
作为一名大气污染防治专家,贺泓致力于破解柴油车污染治理“卡脖子”难题。柴油车尤其是重型货车堪称“经济动脉”,承担着全国70%以上的公路货运量,却也是大气污染的“头号元凶”。全国氮氧化物(NOx)排放总量中约30%来自柴油车,其高频次长途运行排放的NOx和颗粒物(PM),也是我国PM2.5和臭氧污染的重要来源。
如何在我国排放标准不断升级过程中,确保柴油车排放达标?这是一道棘手问题——柴油车燃烧效率高、燃油经济性好,但提高柴油机燃烧效率会加剧热力型NOx排放,形成难以协调的“跷跷板效应”。
贺泓将研究重心锁定在柴油车排气净化系统的关键组成部分——催化材料上,希望通过提升催化材料性能,提高污染物转化效率,破解技术瓶颈。
2001年,国家“863”计划首次纳入资源环境技术领域,贺泓团队成功申请到首个柴油机NOx净化技术研究课题,从此开启了长达25年的科研长跑,连续承担“十五”到“十四五”期间的“863”和重点研发计划项目,在柴油车污染控制领域持续深耕。
他们构建了“原理性技术-工艺性技术-产业化应用”的全链条创新体系:先吃透催化反应机制,实现高性能催化剂的设计合成,再利用产业化技术研发平台,突破放大合成、涂覆成型等关键技术难题,成功研制出满足“国四”至“国六”标准的排放控制技术与后处理系统,实现自主可控生产以及规模化应用,开创了我国柴油车尾气净化的新局面。
研究团队采用了“开放式攻关模式”,与浙江大学教授肖丰收合作,完成了富铝分子筛催化剂的联合攻关,实现了从传统钒基催化剂到富铝分子筛催化剂的技术跨越。他们与东风商用车公司一起,研发自主控制系统,实现了“催化剂-载体-封装-控制”一整套全自主后处理系统的应用,打破了国外公司的垄断。他们还与整车、整机厂和车用排气后处理厂商等合作,研发了适配不同车型的后处理系统,已在超过500万辆中重型柴油车上实现应用,满足“国四”“国五”“国六”排放标准,年减排NOx约200万吨。
贺泓(中)与团队成员在中国重汽产线做生产工艺研究。受访者供图
回顾从实验室到产业化应用的科研长跑,贺泓表示有三点深刻体会。首先是“抓基础”,理论创新是技术突破的源头活水,唯有夯实基础研究根基,才能为核心技术的突破指明方向;其次是“抓关键”,打通成果转化的关键卡点,通过建设产业化技术研发平台,破解科研院所与企业之间的创新链条断点;最后是“抓落地”,科学研究要紧扣国家重大需求,从现实需求中凝练科学问题,只有将科研创新融入产业创新,才能让成果转化为现实生产力。
贺泓表示,当前,一些南方国家正在经历中国此前经历的工业化进程。“我们在空气污染治理、能源结构转型等方面取得的经验成果、积累的技术、发展的产业,正是这些国家急需的。我们让这些经验、技术、产业走出国门,既是回应这些国家的需求,也是中国积极参与全球治理的具体体现。”他说。
产业化没有捷径
以严谨态度打破“堵点”
“我的两会建言重点围绕新材料支撑国家战略性产业发展展开,希望推动科技与产业创新的深度融合,让更多‘实验室成果’能够快速转化为服务国家战略的新质生产力。”两会期间,全国人大代表、中国科学院宁波材料所(以下简称宁波材料所)所长王立平对《中国科学报》说。
简言之,王立平团队的研究是针对深海、远海、极地等工程装备的安全长寿防护需求,提供系统的材料解决方案和关键技术支撑。譬如,他们研发的仿生柔性减阻材料,让大型油轮单船年减碳排放超900吨;研发的耐高压抗渗透长效防护材料,完成全球首次万米深海验证;多项成果为核电站、海上风电、深远海工程等大国重器和重大工程提供支撑。
仅2025年,研究团队就在两个领域实现了从实验室到成果转化的突破:建成国内首条年产120万片多功能一体化隔热材料示范线,通过材料创新与工艺革新,将单片成本降低67%,交付合格率稳定在95.7%以上,获得客户‘优’级评价;牵头建成国内首个极地材料损伤原位观测平台,其破冰涂层已在“雪龙2”号上完成实船验证,表现优异,有力支撑国家极地战略实施。
“极端环境长效防护材料及工程应用”万米深海试验圆满成功。宁波材料所供图
如何跨越常见的从实验室到产业化的“死亡之谷”?王立平直言,从实验室基础研究到产业化落地,绝非简单的“技术平移”,而是打通创新链、产业链、价值链的系统工程,是一个“基础突破—中试熟化—工程验证—示范引领—规模落地”的螺旋上升过程,每一步都面临技术、工艺、场景适配等多重难题。
他分享了一个故事:为推进海洋防护材料产业转化,研究团队牵头构建了覆盖东海、南海、深海、极地的13个跨海域原位试验站,并把验证平台建在工程一线。他本人多次带队奔赴各试验基地与示范工程现场,实地采集材料服役数据。而今,他们已累计收集关键数据超8000万条,并搭建起“物联网+数据+AI”服役评价平台,实现了海洋材料服役寿命的精准评估,有效破解了传统验证周期长、数据碎片化的难题。
王立平(左三)与薛群基院士(左二)等讨论海洋防护材料服役情况。宁波材料所供图
“从实验室到产业化没有捷径,必须坚持研发先行、验证筑基、示范引领、系统推进,以严谨科学态度破解每一个转化堵点。”王立平说。
作为国立研究机构的“掌舵人”,王立平时常思考如何打通科技与产业之间的链条,他总结了三条经验:以高价值知识产权为牵引,让成果“值得转”;以多元化合作为路径,让成果“转得快”;以有组织机制为保障,让成果“转得好”。
“成果转化不是单一主体的‘独角戏’,也不是所企双方的‘二重奏’,而是政产学研金服用多方协同、同频共振的‘大合唱’。”王立平表示,这需要统筹推进有组织科研、转化、知识产权保护,打通从研发攻关、中试放大到产业化应用的完整闭环。同时,持续强化技术经理人、知识产权专员专业化队伍能力建设,完善价值评估、许可转让、风险防控等制度体系,让成果转化有路径、有保障、有成效。
谈及新材料领域高精尖人才现状,王立平表示,我国科技人才总量全球领先,但仍存在结构性紧缺、一流领军人才不足的问题。“宁波材料所已集聚海外高层次人才500余人、国家级领军人才和青年人才120余人次,但35岁以下独当一面的领军人才和工程化人才缺口仍较大。”他说。
他表示,宁波材料所正在以“国家战略需求+前沿赛道+产业落地”为牵引,构建“引育用留”全链条机制,精准对接产业真需求,让人才在解决实际问题中成长。同时,研究所还破除“一把尺子量到底”的评价体系,对基础研究和工程技术人才分类评价,允许人才“暂时的沉寂”。“要让人才有舞台、有奔头、有保障,才能既有用武之地,又有成长活力。”王立平说。
打破“玻璃门”
让“大国重器”跑出产业“加速度”
“2026年是‘十五五’规划开局之年,我今年核心关注以科技创新培育新质生产力相关议题,重点建言国家加大对重大科技基础设施成果转移转化的支持力度。”在接受《中国科学报》采访时,全国政协委员、中国科学院近代物理研究所(以下简称近物所)副所长杨建成开门见山。
近物所主持着两个大科学装置——兰州重离子加速器和大湾区惠州强流重离子加速器。杨建成表示,就技术本身而言,重大科技设施“已无核心‘卡脖子’问题”,让重大科技设施成为新质生产力发展的核心引擎,是当前的迫切需求。
为了打通技术关卡,近物所曾采用了“三条路径”:一是摒弃模仿思路,另辟蹊径打造自主创新方案,实现核心技术到工程落地的全链条创新;二是依托300余人的核心科研团队,凝聚不同专业、不同分工人员的力量,实现大科学装置研发的跨领域协同;三是坚持以“做事为核心”的科研政绩观,摒弃短平快的发文章导向,坚持长期攻坚。
强流重离子加速器(HIAF)全景图。近代物理所供图
正因为如此,两个大科学装置依托先进的技术,在成果转化方面取得了一系列硕果。兰州重离子加速器作为亚洲能量最高、国内规模最大的装置,在核物理前沿研究中合成多款新核素,基于此研发的国产首台医用重离子治疗装置已落地14台,完成国内外600余名患者临床治疗,疗效显著。该装置每年还为国家重大航天生物探测型号任务提供1000小时辐照实验支持,同时在水稻重金属含量改良等种子创制领域取得突破性成果。
大湾区惠州强流重离子加速器历经17年研发才实现国际领先。其重离子强流核心指标较国际最高水平提升4倍甚至一个量级,达到国际领先。该装置为119号新元素合成、种子创制、核膜材料研发、医用同位素生产等提供了国际一流的科研平台。
“脱离实际的发文章导向无法支撑核心技术突破,只有实打实解决国家、地方、群众的需求,科研成果才能真正实现转化和价值。”杨建成深有体会地说。
面向未来,杨建成勾勒了清晰的目标图景:持续打造国际领先的重大科技设施,推动多领域成果转化与产业化,强化国家重大战略需求支撑,结合地域和资源优势,推动加速器成果落地,打造兼具地方特色和国家战略价值的新质生产力体系。
不过,杨建成表示,实现这些目标仍面临政策配套不完善、融资机制不畅通、重大科技设施资源缺口大等多重挑战。例如,兰州重离子加速器每年有全社会实验申请需求近3万小时,但仅能提供5000小时,满足不足1/4的需求。“航天、种业、医疗等领域的实验需求无法得到充分满足。”他说。
同时,政策体系尚未健全带来的融资机制的不畅通,也制约了成果的普惠化。“县级、市级医院因资金短缺,无法承担医用重离子装置的投入成本,而大型医疗器械的融资、租赁机制尚未完善,社会资本参与的积极性不足。”杨建成说。
对此,杨建成建议,加大国家层面的专项支持,将重大科技设施的专用装置布局纳入“十五五”规划,给予专项建设资金和政策支持。同时,完善社会资本参与机制,规范民营资本介入医院和医疗装置运营的管理规则,通过政策引导让社会资本参与到医用重离子装置的投资、建设和运营中,解决基层医院资金短缺的问题,推动装置“普惠大众”。此外,强化产学研深度融合,以重大科技设施为核心,联合高校、企业、科研院所打造创新联合体,开展联合攻关,推动技术从实验室走向产业端,培育相关领域的新质生产力。
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