近日,中國石油大學(華東)的科研團隊傳來重磅消息:依托重質油全國重點實驗室,該團隊成功開發(fā)出以煉化副產物為原料制備高性能電化學儲能碳材料的新技術。在“雙碳”戰(zhàn)略深入推進、燃料油在能源結構中占比持續(xù)下降的背景下,這項技術為承壓轉型的煉化行業(yè)開辟了綠色發(fā)展新路徑,更成為青島傳統(tǒng)產業(yè)與戰(zhàn)略性新興產業(yè)深度融合的生動注腳。
這項技術的推廣應用,彰顯了全國重點實驗室作為科技創(chuàng)新“硬核力量”的獨特價值。
作為國家科技創(chuàng)新體系的核心組成部分,全國重點實驗室是基礎研究的“策源地”、關鍵核心技術的“攻堅隊”、高層次人才的“聚寶盆”,其數(shù)量與質量直接反映一座城市的科創(chuàng)硬實力,更決定著區(qū)域產業(yè)升級的速度與高度。
隨著新一輪全國重點實驗室重組工作收官,這場關乎我國科技創(chuàng)新體系優(yōu)化升級的戰(zhàn)略布局,正為各地高質量發(fā)展注入強勁動能。記者自公開渠道發(fā)布的信息梳理得知,青島目前有17家全國重點實驗室。在全國性的科創(chuàng)版圖重構中,這些全國重點實驗室組成的豐厚家底,讓青島以海洋特色為基底、以產業(yè)需求為導向,在培育新質生產力的賽道上加速奔跑。
矩陣崛起,重構科創(chuàng)版圖
隨著全國重點實驗室重組工作全面完成,這場始于2017年的科技創(chuàng)新體系重構工程圓滿落地——從《國家科技創(chuàng)新基地優(yōu)化整合方案》的頂層設計,到2021年重組方案寫入《科學技術進步法》的法律確權;從2022年首批20個標桿實驗室落地實操,到2023年超120個實驗室規(guī)模化重組……我國已構建起定位清晰、協(xié)同高效的全新實驗室體系,標志著戰(zhàn)略科技力量建設邁入高質量發(fā)展新階段。
此次重組絕非簡單的機構調整,而是針對原有體系中“重立項輕管理”“研究方向分散”“脫離國家重大需求”等痛點的系統(tǒng)性革新。面對全球科技競爭加劇與國內關鍵技術瓶頸有待突破,重組工作以“聚焦前沿、需求導向、協(xié)同創(chuàng)新”為核心目標,推動實驗室從“全而泛”向“專而精”轉型。正如業(yè)內專家所言:“不需要做全優(yōu)生,但要做單項冠軍,必須有獨門絕技。”
作為我國科技創(chuàng)新的“金字招牌”,全國重點實驗室的含金量堪稱硬核。數(shù)據(jù)顯示,在2016年至2019年國家科學技術獎勵中,其參與完成的國家自然科學獎占比超67%、技術發(fā)明獎占比近70%、科學技術進步獎占比超57%。同時匯聚了全國超43%的國家杰出青年科學基金獲得者,是當之無愧的原始創(chuàng)新核心策源地、高層次人才集聚高地。
深度融入國家改革布局的青島,經過積極推進,形成了17家全國重點實驗室的穩(wěn)定布局。這些實驗室矩陣呈現(xiàn)高校與企業(yè)各占“半壁江山”的均衡結構,覆蓋海洋科技、高端制造、生物醫(yī)藥、新材料等關鍵領域,構建起全方位、多層次的科技創(chuàng)新支撐體系。
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比如,在科研機構方面,依托中國水產科學研究院黃海水產研究所建設的海水養(yǎng)殖生物育種與可持續(xù)產出全國重點實驗室,深耕海水生物種質資源挖掘與育種技術創(chuàng)新,推動海水養(yǎng)殖產業(yè)高質量發(fā)展;在企業(yè)群體當中,海爾集團承建的大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)與技術全國重點實驗室,以智能產品與智能制造深度融合為特色,引領家電產業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉型;發(fā)揮高校的支撐力,山東大學微生物改造技術全國重點實驗室,正圍繞新一代基因編輯技術、智能化酶工程技術、優(yōu)質菌種創(chuàng)制及產業(yè)化應用三大方向進行整體布局,為生物制造產業(yè)發(fā)展注入新動力。
從高校院所到龍頭企業(yè),從基礎研究到應用開發(fā),青島的全國重點實驗室矩陣不斷擴容科創(chuàng)版圖,為城市新質生產力培育筑基,成為支撐經濟高質量發(fā)展的“科創(chuàng)脊梁”。
數(shù)質雙優(yōu),凸顯海洋特色
將視線投向全國,在同類城市的科創(chuàng)比拼中,青島的全國重點實驗室建設呈現(xiàn)出“數(shù)量居前、特色鮮明”的突出特點。
從公開報道的數(shù)量來看,江蘇省牽頭建設的全國重點實驗室有44家,主要依托南京的高校、科研院所建設,南京擁有全國重點實驗室的數(shù)量在同類城市中處于領先地位;成都擁有11家全國重點實驗室,聚焦電子信息技術和新材料領域形成優(yōu)勢;杭州憑借浙江大學等機構的科研實力,集聚了硅材料、計算機輔助設計等領域的12家全國重點實驗室;鄭州的全國重點實驗室數(shù)量相對較少,公開可查的主要分布在材料科學、農業(yè)技術等傳統(tǒng)領域。
與之相比,青島以17家全國重點實驗室的總量位居同類城市前列。更值得關注的是,青島的全國重點實驗室并非簡單追求數(shù)量疊加,而是形成了差異化競爭優(yōu)勢,最鮮明的特色便是深度綁定海洋優(yōu)勢與產業(yè)需求,在海洋領域的布局密度與研究深度全國領先——僅海洋細分領域就有5家全國重點實驗室,構建起國內領先的海洋科技創(chuàng)新集群。
在海水養(yǎng)殖生物育種與可持續(xù)產出全國重點實驗室,中國工程院院士陳松林正帶領團隊書寫著海洋育種的創(chuàng)新篇章。例如,團隊突破紅瓜子斑的人工繁育技術,將這種名貴野生魚類引入山東養(yǎng)殖區(qū)實現(xiàn)批量化育苗,成功打造“南魚北養(yǎng)”的產業(yè)樣本。此前,該實驗室還創(chuàng)建了國際領先的海水魚類半滑舌鰨基因編輯育種技術,破解雄魚“長不大”的行業(yè)難題;研制多款魚蝦育種基因芯片,突破我國魚類抗病基因組選擇育種技術瓶頸……一系列技術成果為海水養(yǎng)殖產業(yè)提質增效提供了關鍵支撐。
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中國科學院青島生物能源與過程研究所牽頭建設的太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室研制的大面積鈣鈦礦組件。
高端裝備涂料全國重點實驗室,同樣彰顯著青島海洋科技的獨特優(yōu)勢。實驗室下設新型涂料設計與構筑原理、海洋涂料研究與應用、空天涂料研究與應用和涂料評價與數(shù)據(jù)應用四個研究方向,構建起從基礎研究、應用研究到產業(yè)化的全鏈條創(chuàng)新能力,可為我國海洋工程裝備國產化等提供關鍵支撐。
從海水養(yǎng)殖育種到海洋工程材料,從近海產業(yè)升級到深遠海資源開發(fā),青島的全國重點實驗室以海洋科技為核心,不斷延伸創(chuàng)新鏈條、拓展應用場景,讓海洋特色成為城市科創(chuàng)最鮮明的標識,也為新質生產力培育開辟了藍色賽道。
源頭創(chuàng)新,筑牢科創(chuàng)根基
源頭創(chuàng)新是科技創(chuàng)新的“總開關”,更是培育新質生產力的核心支撐。從國家戰(zhàn)略層面看,源頭創(chuàng)新能力直接關系到產業(yè)競爭力與國家科技安全。作為國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分,青島的全國重點實驗室立足自身定位,聚焦前沿科學問題與產業(yè)核心需求,持續(xù)探索“無人區(qū)”,產出原創(chuàng)性成果,以源頭創(chuàng)新的“硬實力”為城市發(fā)展賦能。
山東大學微生物改造技術全國重點實驗室在基因編輯領域的突破,堪稱源頭創(chuàng)新的典范。實驗室主任、教授張友明原創(chuàng)開發(fā)的Red/ET基因編輯技術,擁有完全自主知識產權,被國際同行評價為“DNA工程技術中的革命性創(chuàng)新”。這項技術突破了傳統(tǒng)DNA克隆對編輯位點和片段大小的限制,具有精準、不脫靶的優(yōu)勢,被譽為“基因神貼”,廣泛應用于細菌基因組編輯研究。該技術不僅打破了歐美對底層生物技術的封鎖,更讓我國在基因編輯領域擁有了國際話語權。
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山東大學微生物改造技術全國重點實驗室主任張友明教授(中)在指導實驗。
將Red/ET基因編輯技術與CRISPR/Cas技術融合后,該實驗室更實現(xiàn)了從細菌到哺乳動物細胞的大片段精準編輯、多基因同步操作等復雜基因組重構,成為全球合成生物學、基因治療、抗腫瘤藥物研發(fā)等領域的核心工具,被全球500余家頂尖藥企、生物技術公司和上千家科研機構廣泛應用。
中國科學院青島生物能源與過程研究所牽頭建設的太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室,則在新能源材料領域開辟了新賽道。比如,在鈣鈦礦領域,其團隊率先報道了甲脒基鈣鈦礦(FAPbI3)新材料的合成及其在太陽能電池中的應用,被國際同行認可為世界上最早報道甲脒基鈣鈦礦新材料的研究機構之一。在此類前沿突破的引領下,該材料體系已成為鈣鈦礦電池的主流選擇。
太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室的團隊還創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)氣態(tài)甲胺分子可被鈣鈦礦材料自發(fā)吸入和脫附,由此提出氣體后修復鈣鈦礦薄膜的新技術。基于此,實驗室與協(xié)鑫光電合作研發(fā)了氣體后處理裝置,成功應用于大面積鈣鈦礦電池組件的制備,成為目前該領域大面積制備鈣鈦礦薄膜的主流路線之一。
海水養(yǎng)殖生物育種與可持續(xù)產出全國重點實驗室在基因組研究領域的突破,同樣彰顯了源頭創(chuàng)新的力量。該實驗室領銜繪制的南極磷蝦基因組圖譜,為解析這種全球生物量最大的動物的生存機制提供了關鍵支撐;我國首個海水魚(花鱸)類T2T基因組圖譜的完成,填補了相關研究領域的空白,為海水魚類育種提供了精準的基因參考。
面對全球科技競爭的新格局,只有在基礎研究領域占據(jù)先機,在核心技術領域掌握主動,才能在產業(yè)鏈供應鏈中擁有話語權。青島的全國重點實驗室通過集中優(yōu)勢資源、創(chuàng)新組織架構、開展有組織的科研攻關等方式,打破學科壁壘與資源分散的制約,以敢為人先的創(chuàng)新勇氣,在基礎研究領域持續(xù)深耕,實現(xiàn)“從0到1”的原始創(chuàng)新突破,為新質生產力培育提供了堅實的基礎。
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同頻共振,激活產業(yè)動能
科技創(chuàng)新的最終價值,在于轉化為現(xiàn)實生產力。青島的全國重點實驗室始終堅持“需求導向、協(xié)同創(chuàng)新”,將創(chuàng)新成果與城市產業(yè)發(fā)展需求精準對接,實現(xiàn)了科創(chuàng)與產業(yè)的同頻共振,為傳統(tǒng)產業(yè)煥新、新興產業(yè)壯大、未來產業(yè)培育提供了強大引擎。
大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)與技術全國重點實驗室的發(fā)展,成為產研融合的典型樣本。該實驗室基于原數(shù)字化家電國家重點實驗室整合重組而來,由海爾集團獨立承建,是國內唯一將“智能產品”和“智能制造”有機結合的實驗室。該實驗室立足“四個面向”戰(zhàn)略導向,以制造業(yè)數(shù)字化轉型、民生消費升級為核心使命,聚焦智能制造,瞄準孿生制造、工業(yè)大模型、工業(yè)互聯(lián)網、智能控制等技術方向,推動高端家電、新能源汽車等青島“10+1”創(chuàng)新型產業(yè)鏈數(shù)字化、智能化、綠色化轉型。
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海爾集團承建的大規(guī)模個性化定制系統(tǒng)與技術全國重點實驗室打造的工業(yè)智能柔性裝配測試產線。
該實驗室以需求認知與動態(tài)交互、敏捷柔性制造、工業(yè)互聯(lián)網平臺為核心研發(fā)方向,在工業(yè)大模型、孿生制造、柔性裝配、視覺檢測等技術領域實現(xiàn)創(chuàng)新突破,已累計主導和參與了15項國際標準的制定,實現(xiàn)ISO、IEEE、IEC、UL等四大國際標準組織全覆蓋。
在該實驗室,行業(yè)首個裝配技術訓練平臺完成產業(yè)驗證,孿生制造工業(yè)軟件跨家電、軌道交通等多行業(yè)落地,卷材類視覺檢測技術在細分領域實現(xiàn)市場占有率第一、整體技術達國際領先水平……去年,該實驗室支撐的“面向大規(guī)模個性化定制的工業(yè)互聯(lián)網平臺關鍵技術及應用”項目獲山東省科技進步獎特等獎,這是青島首次斬獲省科技進步獎特等獎。
在海洋食品領域,青島明月海藻集團有限公司牽頭,聯(lián)合大連工業(yè)大學、中國海洋大學等建設的海洋食品加工與安全控制全國重點實驗室,以產學研協(xié)同創(chuàng)新為路徑,圍繞海洋食品基礎理論與技術研究、新資源開發(fā)、質量安全控制、功能物質與健康等方向發(fā)力。該實驗室通過技術創(chuàng)新破解產業(yè)痛點,推動海洋食品產業(yè)從初級加工向高附加值精深加工轉型,預計10年內將支撐海洋食品產業(yè)的科技貢獻率提高到70%以上、加工率提高到80%以上,讓“藍色糧倉”煥發(fā)新活力。
與城市產業(yè)同頻共振,就要與產業(yè)龍頭深度綁定。青島的全國重點實驗室正探索“產業(yè)出題、科學論證、協(xié)同攻關、市場驗收”的成果轉化模式。
例如,太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室與山東能源集團聯(lián)合承擔山東省鈣鈦礦太陽能電池重大科技創(chuàng)新示范工程,山東能源集團建設百兆瓦示范線,實驗室搭建兆瓦級通用技術開發(fā)與檢測平臺,形成科技創(chuàng)新與產業(yè)創(chuàng)新無縫銜接的鏈條。
再如,山東大學微生物改造技術全國重點實驗室構建了全方位產研融合體系,與本地企業(yè)緊密合作,提供技術創(chuàng)新與成果轉化鏈條式服務。該實驗室與華大基因合作建立的全球最大海洋微生物基因數(shù)據(jù)庫,發(fā)掘出高效PET塑料降解酶,1克酶可徹底降解55個500毫升礦泉水瓶。相關成果預計五年內產業(yè)化,將推動千億級再生PET行業(yè)綠色低碳發(fā)展。
在青島,全國重點實驗室正立足各自專業(yè)優(yōu)勢,以更開放的姿態(tài)、更協(xié)同的機制、更務實的舉措,聚焦國家重大戰(zhàn)略需求與城市產業(yè)發(fā)展方向,編織起一張覆蓋基礎研究、技術攻關、產業(yè)轉化的創(chuàng)新網絡。這些“國之重器”通過體制機制創(chuàng)新打破產學研壁壘,讓科技成果加速從實驗室走向生產線,成為培育新質生產力的核心引擎,書寫著引領發(fā)展的科創(chuàng)答卷。
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