鼠去牛來辭舊歲,龍飛鳳舞慶新春。值此“十三五”規(guī)劃收官與“十四五”規(guī)劃開局之交,我們繼續(xù)盤點梳理“十三五”期間我國高端儀器儀表產(chǎn)業(yè)那些牛氣沖天、國際領先的驕人碩果。
本文為高端儀器國貨精品系列篇續(xù)篇之作:科學儀器篇。
科學儀器作為我國儀器儀表大行業(yè)之中一個的備受重視的分行業(yè),創(chuàng)新成果引人注目。
高端科學儀器是科學研究和技術(shù)創(chuàng)新的基石?!笆濉逼陂g,我國設立了“國家重大科學儀器設備開發(fā)專項”,著力加強自主創(chuàng)新能力建設,設法擺脫高端科學儀器依賴進口的局面,切實推進科研儀器尤其是高端科學儀器國產(chǎn)化進程,苦練內(nèi)功,巧補短板,力鑄精品,高端科學儀器產(chǎn)業(yè)成為重點布局的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。
“十三五”期間,科學儀器專項共安排項目達142個,部分高端科學儀器關(guān)鍵技術(shù)和拳頭產(chǎn)品已達國際先進水平,逐漸打破國外廠商壟斷局面。
以下曬一曬我國高端科學儀器儀表產(chǎn)業(yè)中那些牛氣沖天、國際領先的精品代表。
成功研制超分辨光學顯微鏡,移頻超分辨關(guān)鍵技術(shù)領先世界
由浙江大學牽頭,永新光學作為第二完成單位申報的《超分辨光學微納顯微成像技術(shù)》項目榮獲國家科學技術(shù)發(fā)明二等獎,移頻超分辨關(guān)鍵技術(shù)居于世界領先地位。
該項目旨在突破超分辨光學微納顯微成像技術(shù)瓶頸,浙大在超分辨的基礎方法方面,創(chuàng)新性提出移頻超分辨的新方法,突破無標記、普適性標記無法實現(xiàn)超衍射極限成像的瓶頸;并提出輻射微分技術(shù),破解分辨率與信噪比不易兼得的難題。由此構(gòu)建了我國自有超分辨技術(shù)體系,實現(xiàn)了亞百納米分辨率的信息獲取,為生命科學、納米制藥、腦神經(jīng)等領域提供了行之有效的技術(shù)支撐。
永新則在超分辨工程實踐研究方面,突破了長期困擾我國超分辨顯微領域核心部件設計與制備的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,匠心獨運地制成了獨特的FSED超分辨光學顯微鏡;完成了“超分辨光學微納顯微成像技術(shù)”的理論實踐與工程化研究,實現(xiàn)了大孔徑物鏡、熒光濾光盒等核心部件的批量生產(chǎn)。
同時該企業(yè)技術(shù)帶頭人作為編寫組組長主導制訂ISO9345 “顯微鏡成像系統(tǒng)和成像部件的連接尺寸要求”國際標準。該標準是中國人主導的首部顯微鏡領域的國際標準,相應提升了我國光學儀器行業(yè)的國際影響力。
順利研制世界最大推力電動振動試驗系統(tǒng),諸項技術(shù)指標均達國際領先水平
北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所自主研制的140噸振動試驗系統(tǒng)順利完成驗收測試,標志著世界最大推力電動振動試驗系統(tǒng)研制成功,我國環(huán)境模擬試驗能力由此喜獲新突破。
為滿足以我國載人航天工程二期為代表的大型航天器力學試驗需求,140噸振動試驗系統(tǒng)設計之初便立足于突破我國現(xiàn)有的單體振動臺能力不足之瓶頸。該系統(tǒng)建成并投入使用后,已成世界上推力最大的電動振動臺系統(tǒng),具有完全獨立的自主知識產(chǎn)權(quán),主要包括垂直振動試驗系統(tǒng)和水平振動試驗系統(tǒng)。
垂直振動試驗系統(tǒng)由四個振動臺、鎂合金焊接擴展臺面及導向支撐系統(tǒng)、同步控制系統(tǒng)以及智能化健康監(jiān)測系統(tǒng)等組成,突破了四臺同步激振、大尺寸鎂合金臺面焊接、高精度高承載高穩(wěn)定性導向支撐等多項關(guān)鍵技術(shù),系統(tǒng)靜承載能力達到40噸、最大推力140噸,抗傾覆能力350KNm,系統(tǒng)頻率大于200Hz。
由兩個振動臺組成的水平振動試驗系統(tǒng)采用“品”字型組合式水平滑臺臺面,克服了大型鎂合金臺面加工制造的難題,同時具備單臺、雙臺使用模式;該系統(tǒng)分區(qū)優(yōu)化布置百余個軸承,靜承載能力超過百噸,最大推力70噸,抗傾覆能力6000KNm,系統(tǒng)頻率大于300Hz。該試驗系統(tǒng)諸項技術(shù)指標均達國際領先水平。
該試驗系統(tǒng)不僅是世界最大推力的電動振動系統(tǒng),諸多設計理念也屬國內(nèi)外首創(chuàng)。該系統(tǒng)的成功研制,是我國環(huán)境模擬設備研制的“里程碑”。
多款高端分析儀領先國際,有效替代國外進口
聚光科技系國內(nèi)最早在高端分析儀器領域組建規(guī)?;邪l(fā)團隊的企業(yè)。聚焦高端分析儀器的研發(fā)生產(chǎn),多次獲得科技部863計劃、重大科學儀器設備開發(fā)專項等國家專項扶持,自主研發(fā)了ICP-MS、LC-MS、GC-MS等十余款填補國內(nèi)空白的重大科學儀器設備,在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程分析等細分市場實現(xiàn)了對國外品牌的有效替代。激光在線氣體分析系統(tǒng)、原位紫外/可見光纖光譜氣體分析系統(tǒng)相繼獲國家科技進步二等獎,處于國際領先水平。
聚光自主研發(fā)的電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)儀是目前元素分析領域中采用高精尖技術(shù)的科學儀器,可應用于以蛋白質(zhì)組學、代謝組學研究為代表的前沿生命科學技術(shù)研究領域。在聚光的ICP-MS問世之前,國內(nèi)市場長期被國外品牌壟斷。
在國家重大科學儀器設備開發(fā)項目的支持下,聚光攻克多項技術(shù)難關(guān),獲得20余項專利,成功實現(xiàn)了電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)國產(chǎn)化,主導制定半導體激光氣體分析儀器等兩項IEC國際標準。發(fā)布;該企業(yè)系全球首臺移動實驗室用ICP-MS儀、全球首臺基于在線ICP-MS的水質(zhì)重金屬監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)布者。