新藍圖新布局,北京科技創新能力實現新提升

“2016年,北京研發經費支出達到1479.8億元,比2011年增長58.0%,占地區生產總值的比重為6%左右,位居全國前列,也高于發達國家平均水平。國家高新技術企業1.6萬家,占全國總數的16%……”北京市科委提供的最新材料,讓我們讀出了北京近年來創新指標的新增長,持續創新能力的新提升。

去年9月,國務院印發實施《北京加強全國科技創新中心建設總體方案》,全國科技創新中心建設上升為國家戰略……近日,北京市科委副主任伍建民在接受科技日報記者采訪時表示:“經過幾年的建設和發展,全國科技創新中心在各個領域均取得了豐碩的成果,各項工作正在扎實深入地推進。”

院士主導創新團隊   大型金屬構件增材制造國際領先 

露天搭的棚子,遮擋了雨后的陽光,坐落在大院一角的實驗室非常低調,甚至可以說有些簡陋,如果不是墻上并排的幾個銀閃閃的牌子,很難想象這里是國家工程實驗室。這里研制成功了具有原創核心技術、世界最大的激光增材制造設備,這些設備制造出了世界最大的鈦合金整體關鍵承力構件。

“增材制造完全按照零件的三維模型,逐層堆積,得到一個逐漸成形的零件,材料利用率大幅提高。同時,做大型的關鍵金屬零部件已不需要磨具,節省了大型模具的昂貴費用……而高性能大型關鍵金屬構件增材制造,為我國重大裝備制造中的大型關鍵零部件,提供了無模的、低成本的、短周期短流程的、數字化先進制造的新途徑……”6月13日下午,大型金屬構件增材制造國家工程實驗室的湯海波,站在半人高的成品前,向記者們講述3D打印。

他是大名鼎鼎的王華明院士團隊——增材制造產業技術創新團隊的一員。這個團隊取得了“重大裝備高性能大型關鍵金屬構件增材制造/3D打印技術”成果。

這項被譽為是一種“革命性”的低成本、短周期、高性能、綠色、數字化、材料/制造一體化智能制造技術,代表著重大裝備大型關鍵構件“高性能材料技術”和“先進制造技術”的發展方向。

“從材料、工藝到裝備,到無損檢測,到工程化應用,到建立完整的技術標準體系,北京市科委一直給予了持續的支持。”王華明院士告訴記者,近年來,他的團隊及相關產業鏈支撐合作單位,開展大型金屬復雜構件增材制造相關技術研究,市科委累計支持課題20余項。現在,高性能大型鈦合金構件激光增材制造技術,已首先實現了在航空發動機和汽輪機等裝備上的應用。近3年來,成果產業化穩步推進,并帶動上下游產業鏈協同發展,面向航空航天航海領域的增材制造技術服務產值已逾1億元/年。

王華明院士團隊的項目,只是北京市科委每年支持的眾多項目的一個。北京市科委副主任伍建民介紹,“北京技術創新行動計劃(2014—2017年)”和《中國制造2025》北京行動綱要,制定實施后,北京以重大專項為抓手,以技術創新引領產業轉型升級、高端發展,支撐服務民生需求,“高精尖”產業聚集效應明顯。率先布局支持4G、5G技術研發和標準研制,成功研制世界首個碳納米管集成電路計算器、全球首個5G大規模天線設備;世界首個深度學習處理器“寒武紀”和國內首款嵌入式神經網絡處理器(NPU)“星光智能一號”研發成功并實現量產;支持建設12英寸集成電路生產線,北京成為國內規模最大、技術最先進的集成電路創新基地。機器人整機在汽車制造、物流搬運、醫療健康、文化教育等領域廣泛應用;生物醫藥產業成為新的千億元級產業,銷售利潤率連續13年居全國首位……

自主創新CBTC系統   惠及民生和城市精細化管理 

每天清晨,天剛蒙蒙亮,停車場內一列列車準時從休眠中自動喚醒,完成自檢后從車輛段徐徐駛出,按照時刻表開始運營。站間行駛、到站精準停車、自動開閉車門、自動發車離站、自動折返,而后自動清客、自動回庫、自動休眠……基于第四代通信技術開發的城市軌道交通全自動運行系統,已經在北京地鐵燕房線工程中得以實現。

CBTC,基于通信的列車自動控制系統。隨著通信技術特別是無線電技術飛速發展,人們開始研究以通信技術為基礎的列車運行控制系統。”在核心技術研發階段,北京市科委支持北京交大開展‘基于通信的城軌CBTC系統研究’,攻克了關鍵技術……2010年以來,北京市科技計劃連續立項支持開展城市軌道交通全自動運行(FAO)系統及其示范應用,京津冀一體化區域軌道交通互聯互通信號系統關鍵技術和裝備研制、基于車車通信的城際鐵路信號系統研究等系列研究,并與北京市自然基金攜手成立了軌道交通聯合基金進行基本理論研究,進一步拓展和深化CBTC系統的創新成果,使‘產業化中的創新’形成了源源不斷的技術制高點。“交控科技股份有限公司董事長郜春海說。

歷經30年的自主創新之路,CBTC系統實現了核心技術的原始創新與集成創新,攻克了制約我國城市軌道交通發展的信號系統核心技術。中國成為第四個成功掌握CBTC核心技術并成功應用于實際運營線路的國家,打破了國外大公司長期以來的行業壟斷。自此,中國也走上了一條趕超世界先進列車運行控制技術的自主化發展道路。

“自主創新CBTC系統的開發和應用是一個龐大的系統工程,從研發、工程化到產業化,涉及到的人、財、物紛繁復雜,單憑一家單位是作不出來的,‘政、產、學、研、用’的協同創新模式是CBTC信號技術研發與應用示范的最大特點。”郜春海說,現在,自主創新CBTC系統不僅成功應用在全國12個城市,還將在越南等國際市場應用。

記者了解到,《北京技術創新行動計劃》實施以來,近140個項目以應用為導向,開展關鍵技術研發和核心產品研制和推廣應用,為提升城市出行運輸效率、保障“城市生命線”系統安全、形成應急救援能力提供了有力的科技支撐。

科技改革試驗田  出人才,出機制,出成果 

除了要在生命科學前沿領域取得國際領先的重大突破,北京生命科學研究所還是一塊科技改革試驗田,肩負著通過體制機制創新、走出中國式原始科研創新之路的重任。

12年前,北生所掛牌成立,在北京市科委的推動下,帶動了處于創新高峰期的海外優秀人才回流,建立了一支高水平的科研隊伍。不同于以往的組織架構、人才評聘制度和科研經費支持模式,北生所在科研管理和運行上,賦予科研人員自主權,全力支持科研人員遵循科學規律開展工作。

北生所辦公室主任李曉紅告訴記者,去年9月,包括兩位諾獎得主(1993年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者、麻省理工學院Phillip Sharp教授,2013年諾貝爾生理學或醫學獎得主、加州大學伯克利分校Randy Schekman教授)在內的國際評估專家委員會,對北京生命科學研究所做了一個評估:“短短10年間,北生所已經將自身打造成世界一流科技創新卓越中心”,一大批“原創成果轉化的意義和價值巨大”,階段性地完成了中組部老領導為北生所提出的“出人才,出機制,出成果”的任務。邵峰、羅敏敏、李文輝等回國時還名不見經傳的博士和博士后,在北生所開始其獨立科學研究工作,目前已成為各自領域的國際知名學者。

北京市科委副主任伍建民介紹,近幾年,北京持續創新能力實現新提升,重大原創科技成果不斷涌現,頂尖人才創新團隊加快聚集。諾貝爾獎級科學家等高層次頂尖人才來京領銜開展科學研究呈現加速態勢,北京航空航天大學引進2013年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者托馬斯·聚德霍夫,成立托馬斯北京研究院。北京科技大學成立北京精準醫療與健康研究院,與1998年、2005年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者斐里德·穆拉德、里·詹姆斯·馬歇爾簽約分別設立研究中心。至今,已有5位諾貝爾獎獲得者在京設立研究院,領銜開展科學研究和人才培養。

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