科技成果轉化戰場上“先行軍”
- 發佈時間:2016-03-05 03:31:44 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
□ 吳苡婷
作為科技第一生産力和人才第一資源的重要結合點,高校無疑蘊藏著無窮的創新潛力與活力。為了積極貫徹落實上海市政府提出的創新驅動、轉型發展的發展思路。市教委推動觀念創新、體制機制創新,引導高校轉變發展思想,推進高校科研與社會需求相結合,全面實施了上海高校知識服務能力提升工程。上海新材料及應用産學研合作中心就是在這樣的背景下建設的。中心面向社會需求,在學校領導下,在上海市科委、經信委、上海産業技術研究院等多方協同支援下,以上海市重點發展的戰略新興技術産業為牽引,主動聚焦對接新材料領域,重點提升先進複合材料,特種鋼和新型光電顯示材料與技術的研發、中試和産業化水準,通過技術轉移和高新技術企業培育,打造一批面向戰略新興産業應用的先進材料核心技術和産品,不斷提升上海大學對國家和上海産業轉型升級和經濟社會發展的貢獻度。
中心組建先進複合材料團隊、高品質特種鋼團隊、新型顯示材料團隊和戰略研究團隊,圍繞核心技術,從2012年成立以來共申請和授權專利318項,其中授權專利105項(含4項國際專利),申請專利213項;獲得國家、地方和企業各類科研經費2.2億元,為超過100家的新材料企業提供各類技術服務,超過30種成果在企業獲得應用;獲得省部級以上科技獎勵8項,其中2項國家科技進步二等獎。
機制創新 為技術開發和成果轉化營造良好環境
從科技成果到産業化還隔著千山萬水,需要各種力量的推動才能打通從成果到産品的通道,上海新材料及應用協同創新中心先行一步,採用柔性的人才制度、協同的創新模式等創新機制,走出了一條具有“上海大學特色”的探索之路。
創新的最終實現主要來自於人才,中心按照實驗室成果基礎、産業化技術攻關和成果轉化的需求制定了科學的柔性人才制度。
中心根據行業迫切需要,大膽啟用人才。天然奈米纖維素在未來新材料發展中具有重要發展前景,中心將該材料研發作為重要培育和發展的方向之一。為此聘請奈米中心馮欣博士、蘇友權老師立項開展該方面深入研發,並建立與美國知名的世界500強企業合作,目前開發的多種長徑比可調的奈米晶纖維素已進入應用評價階段,為實現工業化生産和應用打下紮實基礎。
中心還打破傳統的人事制度中的瓶頸約束,在不改變人才與其原單位的隸屬關係的前提下,將人才以“長租短借”等靈活方式共用使用。採取引智合作、兼職招聘、人才派遣等多種行之有效的方式,實現人才的柔性流動。比如,根據奈米前沿技術的發展需要,中心引進瑞典皇家科學院院士、烏普薩拉大學Kristina Edstroem教授、朱傑芳副教授來校組建新能源關鍵材料及器件聯合實驗室,重點開發面向下一代電動汽車的高能量密度動力電池。
在中心內部有幾十個大大小小的科研團隊,他們成功扮演著“技術創新源”和“産業孵化器”的雙重角色。這些團隊本身不存在任何競爭關係,他們更多的是上下游關係,或者各自面向應用與基礎的不同領域,各種企業的需求都能“有人可尋”。而面對重大難題,他們又能化零為整,實現協同創新。採用這種模式,中心在先進複合材料領域就開發了耐大電流絕緣涂層材料、高折光指數透明涂層材料,多尺度複合環保阻燃可瓷化硅膠等産品。
聚焦需求 著力佈局戰略新興産業
中心瞄準科技前沿和産業發展需求,根據國家政策導向,打造戰略性新興産業知識服務能力,重點圍繞高溫超導帶材、新型顯示材料、石墨烯複合材料、環境奈米催化材料、多尺度複合電極材料、微/奈米功能材料等開發多種産品,産生了良好的經濟效益和社會效益。
高溫超導技術實現産業化
2013年5月,國內首條具有自主智慧財産權的第二代高溫超導生産線建成。超導這個科學用詞雖然看似高深,但是它和我們的日常生活息息相關,醫院中常用的腫瘤檢測手段—核磁共振成像儀和受控核聚變就是利用超導大電流産生的強磁場特性。在常規銅或鋁的輸電系統中,約有15%的電能損耗在輸電線路上,而超導電力傳輸具有能量損耗低、輸送容量大、體積小、電磁污染少等優點,建設超導智慧電網是解決常規電纜遠距離輸電時的高電路損耗和對超高壓電纜及技術依賴的唯一途徑。而以上海大學高溫超導帶材核心技術組建的上海上創超導公司用了不到2年的時間,走完了美、日、德等發達國家十幾年走的高溫超導帶材産業之路,避開了發達國家的專利壁壘和重大裝備的進口限制,填補了我國在千米級帶材生産裝備領域的空白。
而這一高科技成果得以産業化的背後,離不開上海大學和上海新材料及應用協同創新中心的努力推進。上海大學理學院蔡傳兵教授領銜的高溫超導團隊在國家科技部863計劃和上海市科委重點項目的支援下,經過10年的實驗室研發形成了自主核心技術。學校順勢而為,通過技術轉讓,成立了資本6000萬元的上海上創超導科技有限公司,上海大學佔30%的股份。組建公司後,上海市科委又投入了2500萬重大項目資金進行扶持,在原來的基礎上進一步做強做實。當前,該高新技術企業依託上海大學的技術力量和學科優勢,正在積極面向國家重大科學工程、智慧電網和國防裝備等需求,提升産能和創新技術服務,成為上海市“四新”建設的典型案例之一。
新型顯示領域為政府提供産業戰略決策諮詢
近年來,中心新型顯示材料團隊不僅圍繞顯示OLED器件、新材料、新工藝、新設備的協同創新研發,發光材料器件、硅基微顯示、鐳射封裝及熱學測試設備方面取得了一系列關鍵技術的突破,還承擔了由上海市軟體和積體電路産業發展專項資金支援的“2014年上海新型顯示産業發展研究報告”,該課題通過梳理國內外新型顯示産業發展、智慧財産權現狀,市場、産業關鍵技術的發展趨勢,分析了産業發展環境對上海市新型顯示産業發展的影響,提出了上海新型顯示産業發展方向、推進策略和保障措施。研究結果為上海市政府的新型顯示産業發展政策制訂提供有益的諮詢,有助於上海市新型顯示産業健康、快速發展。在此基礎上,新型顯示團隊首席專家張建華被委任技術負責上海市電子資訊領域“十三五”規劃新型顯示領域的研究,團隊總結分析了相關領域國內外技術與産業發展現狀,基於相關領域發展環境,提出上海進一步佈局、發展新型顯示産業的建議,為上海産業發展策略及“十三五”規劃的制定提供依據與支援。
碳/碳複合材料領域的全面突破
上世紀70年代中期,國家下達了研製碳/碳(C/C)複合材料的任務。國外對C/C複合材料的工藝技術保密嚴格,只能依靠自己的努力來解決所有關鍵技術。在既無技術資料、又無專業技術人才的條件下,當時還在上海紡織科學研究院的孫晉良科研團隊經過無數個日日夜夜攻關,課題組發明瞭纖維網層疊接力式針刺工藝,並製成新型預製體—PANOF整體氈增強骨架,成功研製出C/C複合材料,滿足了中國航太工業發展的急需。
C/C複合材料是用碳纖維增強碳基體的一種高技術新材料,具有優異的抗燒蝕、抗熱震、高比強度、高溫性能穩定、耐磨性能優良等一系列特點。C/C作為防熱耐燒蝕高溫結構材料,在國內外廣泛應用於航空航太等領域。
近年來,中心有關團隊在孫晉良院士領導下,著眼于新一代固體火箭發動機對高性能C/C材料的需求,依靠自主研發,在C/C複合材料工藝技術裝備方面形成了一系列關鍵技術,研製了關鍵設備,建成了C/C複合材料及預製體科研生産線。研製的C/C材料應用於我國航太工業用固體火箭發動機,為我國航太事業做出了重要貢獻,相關成果獲得國家科技進步二等獎。
脫硫石膏和磷石膏實現變廢為寶
脫硫石膏和磷石膏是燃煤電廠脫硫和磷化工等工業副産品,每年排放量達上千萬噸,大量堆積嚴重污染環境,是國家和地方迫切需要解決的固體廢棄物難題。中心有關科研團隊重點突破了脫硫石膏和磷石膏等工業復産石膏無害化低成本製造高值硫酸鈣晶須關鍵技術,開發了基於不同料性石膏廢渣的資源化預處理純化技術、硫酸鈣晶須形貌結構控制生長技術、硫酸鈣晶須增強複合材料結構設計及終端産品技術,形成了較為完整的綜合利用産品標準指標體系,為利用石膏工業廢棄物開發功能新材料提供了新技術、新工藝。2015年,在湖北省科技支撐計劃和上海市科委國內科技合作項目的支援下,在湖北宜昌三峽天潤奈米材料有限公司建成了100噸級硫酸鈣中試生産線,並成功試産,産品性能指標達到項目技術指標要求,為大宗副産石膏的資源化利用以及硫酸鈣晶須工業化生産提供了新技術方案;團隊還對硫酸鈣晶須進行精細化改性和終端産品開發,探索了硫酸鈣晶須在塑膠、造紙、瀝青、橡膠等領域的應用。在此基礎上,與昆明冶金研究院合作申請了2015年雲南省重點新産品計劃“基於工業副産石膏的硫酸鈣晶須産品研發”,重點根據雲南省磷化工企業排放的磷石膏特點,完善石膏離解法同時提純和晶須轉化工藝放大過程指標體系,進一步完成相關工藝流程的中試放大研究,為解決雲南磷石膏大量堆積、污染環境的難題提供新技術支援。
技術支撐 為傳統産業改造升級提供幫助
中心積極發揮核心技術優勢,服務上海和國內各大重點地區支柱産業科技進步。比如雲南是我國有色金屬大省,具有豐富的鈦、鋅、銅、鉛、鋁等資源,如何提高有色金屬附加值是政府和企業十分關心的問題。中心積極響應國務院和科技部雲南橋頭堡建設號召,以科技入滇為契機,在雲南科技廳支援協調下,組織專家學者與雲南冶金集團行業骨幹企業對接,了解需求,圍繞長期制約我國無機化工産業的高品質氯化鈦白表麵包膜技術啟動實質性科技合作。
幫助塗料企業升級改造
針對軌道交通對金屬表面防護塗料的水性化、耐磨性及安全性等提出越來越高的要求。中心有關科研團隊採用先進的奈米晶溶膠批量化可控製備技術,同時結合水性雜化樹脂結構優化及批量化可控製備技術、金屬表面批量化均勻涂布及固化成型技術,通過多技術整合,成功開發了集環保、耐磨、耐腐等優異性能于一體的水性塗料及涂裝製品,産品性能指標達到國外同類産品先進水準。相關課題還得到了國家科技支撐計劃項目的支援,通過與湖北宜昌三峽中潤和上海華暉新材料兩家企業合作,結合市場需求,逐步實現産品的批量化和系列化。已形成年産500噸的水性陶瓷塗料以及超過20萬平方米耐磨防腐金屬製品生産能力,産品在京滬高鐵南京南站、上海9號線松江南站等軌道交通重點工程中獲得應用,企業三年新增産值超過1億元,利稅1500萬元左右。
推動電瓷企業升級換代
江西是我國傳統陶瓷(包括電瓷等)主要生産基地之一,企業面臨轉型升級的巨大壓力及需求,在萍鄉市人民政府與上海大學共同舉辦的科技成果對接會議上,中心與萍鄉中南絕緣子有限公司簽署合作協議,共同推進平臺“高通流氧化鋅壓敏電阻及避雷器”技術成果轉化。雙方協商成立企業研發中心,共同打造高通流氧化鋅壓敏電阻片及避雷器産品生産線,主要研發生産高性能氧化鋅壓敏電阻片及10—220KV高性能氧化鋅避雷器産品,該産品用於高壓輸配電線路、電站和電氣化高速鐵路建設及出口等。産品具有高技術、高附加值等特點,營造江西萍鄉科技創新示範型企業發展,帶動萍鄉電瓷企業的升級換代,促進企業持續健康快速發展。近兩年來,中心多次派出技術服務團隊,深入萍鄉生産基地,從無到有,建立了1個全新的電子功能陶瓷生産基地。目前已建成2500平方米廠房及完成首期500多萬元設備投資,已形成批量生産能力,産品樣品通過國家檢測中心認證並在國家電網挂網試運作。新産品研製獲江西省工信委2015年新産品研究計劃,贛工信技術字(2015-30),並於2015年12月23日通過省工信委技術鑒定,預計全部建成後將形成年産36.6萬台避雷器産品,市場銷售額達2.7億人民幣。
助力工程塑膠品質提升
中心圍繞高性能工程塑膠規模化生産及應用技術進行開發,近年來同上海普利特複合材料股份有限公司(上市公司)、廣東銀禧科技股份有限公司(上市公司)、上海日之升新技術發展有限公司(科技小巨人企業)開展了緊密産學研合作。在公司原有技術基礎上,注入材料奈米複合及其他多項新技術,提高了公司自主創新能力和産品品質升級,賦予了高分子材料産品輕質高強、耐低溫衝擊、抗刮傷等優異性能,開發了超強韌工程塑膠,性能達到甚至超過進口材料品質,可以完全滿足極端低溫(-30℃)及各種苛刻條件下無縫儀錶板安全氣囊順利打開而不産生可能傷人的硬質碎片的要求。目前産品已成功實現了為寶馬5係等高端車型的配套,成為寶馬汽車公司首款替代進口産品的國産高分子複合材料,對於高性能高分子複合材料國産化具有重要意義。近年來相關技術産品新增産值超過1億元/年,實現年利潤約2000萬元,為企業創造了良好的利潤和社會品牌,相關成果獲得上海市技術發明二等獎。
國際合作 反哺學校學科發展
中心依託自身的核心研發能力,還主動走出國門,為國際知名企業提供技術支撐。在聯合研發和服務中,拓展視野,形成具有國際先進水準的研發實力,並吸引海內外企業參與合作開發及成果産業化,不斷提高中心在國際相關領域的知名度。而這些寶貴的技術成果和經驗可以反哺學校學科建設,推進高水準科研和産學研合作等。
中法合作開創聯合産權新模式
中心與法國依視路國際集團合作建立的“上海大學—法國依視路國際聯合研發中心”。依視路集團是國際知名的光學材料製造企業,在全球創新型企業中排名前30位,是世界光學鏡片産業的領軍企業,擁有有效專利3000多項,企業每五年産生的新增利潤中有50%來自這些專利技術。雙方合作的研發中心重點開發光學鏡片奈米涂層材料,從2007年開始運作到現在,法國企業在學校投入的科研經費達到180萬歐元,雙方共同開發了近十項成果,由新材料協同創新中心主任、先進複合材料團隊首席專家施利毅教授領銜的科研團隊申請了6項國際專利,已有2項獲得授權,根據雙方協議,上海大學與法國依視路國際集團各佔聯合研發技術一半産權,在光學産品以外的領域上海大學科研人員可以利用這些專利開展各種産業化工作。
中奧合作互動頻繁開啟實質性合作
中心與奧地利聯邦交通創新與技術部(BMVIT)、奧地利駐華大使館科技處、奧地利駐上海總領事館商務處、上海市奈米科技與産業發展促進中心緊密溝通合作,聯合舉辦2013—2015年期間每年一屆共連續三屆“中奧奈米科學與技術圓桌會議”,邀請到奧地利一流的科研團隊與企業代表等,與中方科研團隊與企業進行充分溝通與交流,每年圓桌會議都有超過150人參加,為雙方的學術交流、科研合作、産學研對接提供了一個重要平臺,並且取得了豐碩的成果。其中包括上海大學與國際知名電工陶瓷生産企業——奧地利TDK-EPCOS公司圍繞氧化鋅壓敏陶瓷高性能化啟動了實質性項目合作,目前項目進展非常順利;與奧地利研究促進中心(FFG)交換了科研合作協議並於2015年啟動3個面向奈米材料産業未來發展的雙邊産學研合作項目。
中芬合作産業化前景一片光明
中心與芬蘭國家技術研究中心(VTT)2010年簽訂合作備忘錄,繼而與其高分子材料課題組合作獲得了芬蘭創新局和上海市科委國際合作項目支援,至今已取得了富有産業化前景的豐碩成果。在此良好合作基礎上,雙方加強新一輪交流與溝通,目前已就高分子與彈性材料、鋰離子電池膈膜材料、導熱阻燃橡膠材料等研究課題進行了學術交流與合作可行性討論,並在塑膠複合物熱傳導性提升、無鹵阻燃機理研究、鋰離子電池膈膜材料開發等方面達成合作意向,還與上海産業技術研究院合作,積極邀請上海普利特股份、上海航太電源、上海華暉新材料,及Champion Door Oy、Morenia Oy、ABB Machines Oyj等中芬科技型企業參與,圍繞先進材料及智慧製造開展多元多模式産學研合作,展示良好的産業化前景。