聚天下英才 构建国家战略科技力量——专访松山湖材料实验室常务副主任陈东敏

文/刘启强

[导语]

2017年12月，为进一步加强广东省基础与应用基础研究，全面支撑科技创新强省和粤港澳大湾区国际科技创新中心建设，广东省正式启动省实验室建设，对标国际最优最好最先进水平，打造国家实验室“预备队”。作为首批启动建设的4家省实验室之一，松山湖材料实验室（以下简称“实验室”）于2018年4月成立。实验室战略性布局前沿科学研究、公共技术平台和大科学装置、创新样板工厂、粤港澳交叉科学中心四大核心板块，并努力打造“前沿基础研究－应用基础研究－产业技术研究－产业转化”的全链条研究模式。经过三年的创新发展，实验室产出了一系列重大原创性成果，培育出一批材料科学及相关领域的科技领军人才，有力推动了粤港澳大湾区成为国家重要创新引擎，逐渐成为具有国际影响力的创新战略高地。近日，本刊记者专门电话连线了实验室常务副主任陈东敏教授，就实验室近3年来的创新发展成效进行了专访。

实验室一期工程（第一批）项目效果图

砥砺初心使命 聚焦十大前沿领域研发创新

《广东科技》：作为首批4家广东省实验室之一，松山湖材料实验室是东莞乃至广东重要的战略科技力量。近年，实验室积极融入和支撑国家重大发展战略，作出了重大贡献。截至目前，你们主要在哪些领域进行了前瞻性研发布局？

陈东敏：我们实验室自启动建设开始，就立足前瞻性、基础性、引导性，面向国家重大战略需求，瞄准材料科学基础前沿，并始终致力于在材料科学重大领域和关键技术方面实现原创性突破。目前，实验室在金属材料、陶瓷材料、能源材料、低维材料、先进半导体材料、超导和信息材料、高分子材料、生物医学材料、新型功率器件以及先进制造和装备10个材料科学领域进行了布局并开展研究工作，在此基础上组建了14个前沿课题团队、25个创新样板工厂团队，引进了一批领军科学家。

非晶材料团队的 “基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃”成果入选“2019年度中国科学十大进展”

轻元素材料团队成功制备出多达30余种高指数晶面单晶铜箔库

《广东科技》：在布局的这些领域取得了哪些成果？

陈东敏：3年来，在全体科研人员的共同努力下，实验室取得了丰硕的科研成果。我们承担了75项国家自然科学基金、国家重点研发计划、广东省重点领域研发计划等省部级项目，积极开展学术交流合作，产出了一批高质量科研成果，在Nature、Science等国际顶级或重要科技学术期刊上发表高质量论文500多篇。

我给你们介绍几个比较突出的成果：首先是我们非晶材料团队的 “基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃”成果，入选了“2019年度中国科学十大进展”；第二个是轻元素材料团队利用表界面调控控制成核和单核异常长大技术，首次实现世界上最大尺寸、晶面指数最全的单晶铜箔库的可控制备，相关研究成果被Nature报道，引起了国内外同行的广泛关注，该成果入选“2020年度中国半导体十大研究进展”及“2020年中国重大技术进展”；三是实用超导薄膜材料团队在100%国内科研条件基础上成功搭建了国内首台“三光束脉冲激光共沉积系统”，并于2020年11月底成功制备出2英寸YBCO双面薄膜。

《广东科技》：祝贺你们的成果分别入选“2019年中国科学十大进展”和“2020年中国重大技术进展”，这也充分说明了实验室在材料科学领域雄厚的研发创新实力。

陈东敏：谢谢。实验室成果能够入选主要是我们研究关注的都是重点领域的核心技术问题。如刚刚讲到的非晶材料团队，他们聚焦非晶合金基础研究和应用产业化探索两大研究方向，致力于新一代非晶合金材料的设计与制备，以获得更多高性能非晶合金材料，从而解决非晶合金材料在应用上存在的瓶颈问题，开发出新型的非晶合金产品器件并探索其在高端装备制造、消费电子、航空航天等关键领域的应用。

进入21世纪以来，在工业机器人领域中，谐波减速器始终是一个研究热点。谐波减速器在机器人制造成本中约占到三成，是所有核心零部件中成本占比最高的。长期以来，机器人用精密减速器技术一直由美日德等发达国家掌控，全球75%的精密减速器市场被日本的哈默纳科和纳博特斯克占领。与国外相比，国内谐波传动产业主要的问题是精度保持能力差、承载能力差、生产设备落后、产品种类少、企业规模偏小、研发不足，等等。而制约谐波减速器乃至中国制造业发展的一个重要因素就是高端材料被“卡脖子”。我们的非晶材料团队在这方面做了大量的基础研究和应用研究工作，目前他们正在利用力学性能研发更加优异的非晶合金，以打破发达国家对谐波减速器的垄断，降低谐波齿轮成本，从而推动工业机器人进一步普及，促进我们国家在这个细分领域的创新与发展。

创新样板工厂 助力项目成果跨越“死亡谷”

《广东科技》：科技成果转化是加速成果转化为现实生产力的重要环节。作为新材料研发南方基地，实验室在促进科技成果转化、服务产业转型升级方面采取了哪些创新举措，成效如何？

陈东敏：从材料基础研究到成果转化是一个漫长的过程。我们都知道成果转移转化有一条很著名的“死亡谷”曲线。材料研究成果的转移转化也必须跨越这个“死亡谷”。一般在基础研究结束后进行概念性验证研究期间，由于成功率非常低，不管是政府部门还是私人部门，都不太愿意在这个阶段进行投资，这使得研究成果非常容易夭折，走不到市场化和产业化这一步，从而难以产生应有的效益。针对这个问题，我们实验室突出应用导向，将科技成果转移转化作为实验室建设的重要任务，以跨越“死亡谷”为精准发力点，为概念性期间的研发项目提供必要的资助。

实验室在最初构建时，就设置了“创新样板工厂”板块，专门促进国内外领先水平的科研成果产业化。成立3年来，我们已经从知名高校、科研院所和高新技术企业分批引进了25个高水平研究团队开展中试阶段的研究，项目涉及新能源、半导体、先进制造等大一批“硬科技”产业化项目。2019年，实验室在东莞塘厦镇建设了产业园，成立了东莞先进陶瓷与复合材料研究院，以“研究院+公司+项目”的形式承接实验室的科技成果进行转化。至2020年年底，该研究院已入驻7个创新团队，引进12个优秀科技成果转化项目，其中多孔陶瓷团队“超低氮燃烧器”和“制砂机衬板”两个产品获得第22届深圳高交会“优秀产品奖”。

此外，我们还专门探索研究了产业孵化、创业扶持等先行先试的体制机制，成立了松山湖材料科技发展公司、松湖之材产业育成中心，给予入驻团队专项资金支持、公共技术平台支撑、创业辅导、投资基金导入等系列孵化服务，就地培育了一批有发展潜力的高科技企业。同时，实验室分别与粤科金融、国投集团发起设立新材料投资基金，接力跨越“死亡谷”的团队，使实验室成果顺利迈向产业转化阶段。

《广东科技》：请介绍一下这些引进团队项目成果市场化情况。

陈东敏：第一批引进的10个项目已有几个在市场上产生了较大影响力。我就举一个例子吧，我们的多孔陶瓷团队研发了一种高温陶瓷介质材料——高性能碳化硅（SiC）多孔陶瓷材料，并率先实现了多孔介质燃烧技术在国内的商业化应用。该项技术不仅打破了西方国家对我国的技术封锁，真正解决了阻碍技术应用的“卡脖子”问题，它还成为助力我国实现“碳达峰、碳中和”目标的一个非常重要的技术。

该团队研发的基于SiC多孔陶瓷材料制作的多孔介质低氮燃烧器在胜利油田试用后，结果显示产品在环保和能效等关键指标上均具有明显优势。胜利油田技术检测中心对油田所有14家在用企业的低氮燃烧器进行现场测试和对比分析发现，现场油井低氮燃烧器配套加热炉中，多孔介质燃烧器配套加热炉烟尘排放、SO2排放、NOx排放3项指标均稳定达标，NOx低至每立方米30mg以下，且氮氧化物排放指标最低，是胜利油田目前所有在用燃烧器中各项性能指标100%达标的唯一厂家；效能方面，加热炉平均热效率（79.7%）远高于标准要求（62%）。下阶段，多孔介质燃烧器将推广应用到全国各大油田，有效解决石油石化行业NOx高排放、高能耗的痛点问题，实现行业节能环保标准和装备技术水平的整体提升，助力实现碳达峰与碳中和。

不为所有 柔性引才 汇天下英才携手创新

《广东科技》：据了解，实验室目前人员总数达864人，已累计入驻14个前沿研究团队、引进25个创新样板工厂团队，汇聚了一大批包括两院院士、创业领军人才、国家杰青、海外高层次人才在内的优秀人才。能在短时间内集聚这么多的精英，您觉得主要的因素有哪些？

陈东敏：实验室能够集聚这么多优秀人才，几个方面的因素很重要。

首先是实验室自身定位非常清晰和聚焦，就是基于材料科学和技术创新。王恩哥理事长经常说一句话，“谁掌握了材料，谁就掌握了未来”。无论从物质科学，还是从现代产业来讲，材料都是最基础的环节，不仅涉足领域广，产生的经济价值和社会效益也是极大的。

其二是实验室在构架设计时布局了4个板块，每个板块都有不同的管理模式和激励制度，这可以很好地鼓励大家从事不同属性的科学研究。同时，实验室也为大家提供了很好的公共资源和公共技术支撑平台。

第三是在引才方面我们采用了柔性政策，对首席科学家或者重大成果主要发明人等高端人才，采取“有所用而不为所有”的原则，让这些科学家能够在实验室这个平台上施展他们的才华。

第四个是实验室能为他们提供比较好的生活配套，落实相关人才政策，让科学家们无后顾之忧。这一点广东做得非常好，省、市（区）出台的各种人才政策及配套措施为我们创新人才的引进提供了有力支撑。东莞当地政府对科学家子女的教育需求、医疗需求都给予了高度关注和大力支持，这也是青年人愿意来松山湖安居乐业的原因之一。

实验室科研人员正在对材料进行微加工

《广东科技》：那你们在创新人才的管理上有哪些经验做法？

陈东敏：一方面，“人才互聘，成果互享，不为所有，但为所用”是我们实验室的人才理念。秉承着这一理念，实验室与境内外多家高水平科研院所、高校建立了人才双聘机制。我们采取了固定和流动相结合的岗位设置，坚持开放、流动、竞争、协同的用人机制。另一方面， 实验室通过多种渠道，吸引国内外优秀的青年学者加盟实验室。我们非常高兴地看到，第一批优秀的博士后出站后均申请应聘实验室固定的研究岗位， 实验室初步形成聚集青年人才的态势。此外，实验室实行“按需设岗、按岗聘任、择优上岗、合同管理、动态调整、优胜劣汰”的人员聘任管理模式。通过采取灵活的用人政策，多元化、多层次、多样性用人制度，充分调动各类人才积极性、创造性，使各类人才各司其责、各尽其长，打造一支高水平、高素质、全面发展的科研创新人才队伍。

《广东科技》：最后，请谈谈你们对进一步推动省实验室建设发展的建议，以及未来努力的方向。

陈东敏：习近平总书记在不久前的两院院士大会上对科学界提出了许多很高的新要求，我们实验室也在认真学习和贯彻落实。当前，国家在前端的研发投入强度很大，占国内生产总值的2.23%，所以接下来将会有大批的成果出现并需要往外转化。作为一个源头创新的平台，我们一直在努力探索一种可持续的滚动发展模式，或者说寻找一种能成功把前端的纵向成果（样品）转向产品，再转向商品的转化路径或方法论，为未来大量的纵向成果提供一个成果转移转化的科学循环机制。当然，这些都要建立在一个行之有效的体制上，以及与当地政府、产业联盟、龙头企业的共同探索与密切协作上。

科研机构不是一个生产型机构，它只有在创造出成果且成果走向市场以后，才能在市场端产生巨大的经济价值。所以，对实验室来说，我们的价值在某种意义上间接地依托这些走向市场的技术。因此，要建设成为国内一流，甚至世界一流的实验室，离不开财政经费长期 稳定的支持。同时，实验室自身也必须不断探索最优的运营模式，加大自筹经费的投入力度。只有我们能够产生巨大的社会效益和经济效益，实验室获得的一切支持和支撑才会是无可非议的。