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打造从原创到应用“全链条”发展之路

导读: “在非线性光学晶体领域,世界看中国,中国看科学院,我们实验室是科学院该领域最具代表性的实验室。”中国科学院光电材料化学与物理重点实验室主任叶宁自信地说。

“在非线性光学晶体领域,世界看中国,中国看科学院,我们实验室是科学院该领域最具代表性的实验室。”中国科学院光电材料化学与物理重点实验室主任叶宁自信地说。

他的自信并非毫无由来。在全球主流的四大非线性光学晶体材料中,光电材料化学与物理重点实验室所发明的BBO和LBO占据“半壁江山”,被公认为“中国牌”晶体。

筹建于2007年的光电材料化学与物理重点实验室如今已走过了十年的历程,虽然年轻,但在光电功能材料的基础研究与制备应用上,走出了一条引领全球之路。

“还未挂牌,就是第一”

中国科学院光电材料化学与物理重点实验室依托中国科学院福建物质结构研究所(以下简称物构所),原来只是该所的材料化学与物理研究室。

2007年,中国科学院组织材料领域的实验室评估,而当时光电材料化学与物理重点实验室处于拟筹建阶段,尚未挂上“重点实验室”的牌子。“筹备期也可以参与评估,通过了就可以挂牌。”叶宁告诉《中国科学报》记者,“这也意味着我们是在跟该领域的‘老牌’实验室同台竞争。”

最终,经过对实验室定位与研究方向、主要研究成果、实验室运行管理和对外开放程度等多个方面的评估,材料化学与物理室拿下了“第一名”,也顺利升级为中国科学院光电材料化学与物理重点实验室。

光电功能材料是发展信息、能源、先进制造等战略性新兴产业的物质基础,也是改变人类生活方式的重要物质。叶宁介绍道,“人类下一代的能源是激光约束核聚变,而光电材料在激光约束核聚变装置中起到关键作用。”因此,自成立之初,该实验室就将自己定位于做“光电材料源头创新、关键核心技术突破、成果转移转化的全链条研究”。

开展材料化学与材料物理交叉学科的原创研究,是实现创新和突破的关键。叶宁主导的课题“平面三角构型紫外非线性光学晶体的结构设计与生长”就是学科交叉的成果。该研究拓展了紫外非线性光学晶体材料研究的新体系,为设计大非线性光学系数紫外晶体提供了一个崭新的思路。该研究成果也获得了2016年福建省自然科学奖一等奖。

“高起点、严要求”,叶宁说,十年来,光电材料化学与物理重点实验室一直以“国家重点实验室”的管理模式要求自己,未来要将自己打造成“国内外光电材料的研究中心”。

打通青年人才成长通道

叶宁似乎并不担心人才不来。在他看来,吸引人才的无外乎两方面:一是实验室本身的科研水平高和影响力大;二是年轻人有广阔的发展前景。“这两方面我们都具备,对于真正想做科研、想干一番事业的年轻人来说,我们实验室是很好的选择。”叶宁说。

光电材料化学与物理重点实验室在凝聚人才方面有自己独特的一套思路。针对优秀青年科研人员,该重点实验室开辟了所级培养计划“春苗人才专项”和“团队百人计划”去衔接科学院级“青年创新促进会”、国家自然科学基金委的“优秀青年基金”和“杰出青年基金”,构成四级人才培养通道,使40岁以下青年人才得到快速成长。

叶宁说,对于刚走入科研岗位的年轻人来说,一步跨越到国家人才培养计划的难度太大,“根据年轻人科研发展特点,我们为他们补齐发展台阶,给予大力支持,让他们顺利发展。”

自2012年中国科学院实验室评估以来,该重点实验室共培育杰青5人、优青2人、“青促会”成员7人,其中40岁以下的科研骨干占比38%。

科研成果创造上亿年产值

在光电材料化学与物理重点实验室,很多科研骨干都有着“科学家”和“企业家”双重身份。“我们鼓励科研人员通过技术买断、技术入股等方式将原创科研成果投入产业化。”叶宁告诉记者,目前依托重点实验室的6家高科技公司里的技术骨干实际上就是实验室的科研人员。

提到光电材料化学与物理重点实验室的重大原创科研成果:“中国牌”晶体BBO和LBO,就不得不提其催生的第一家高科技公司——福建福晶科技股份有限公司(以下简称福晶公司),该公司目前是非线性光学晶体和激光晶体的最大全球制造商,2008年于深交所上市。

BBO和LBO是物构所十余年的研究成果,这两种晶体作为激光频率转换晶体材料在激光高科技产业中得到广泛的应用,曾获美国光电子产业界颁发的十大光电子产品奖。为了在国际市场上开辟中国晶体的“领地”,2001年,物构所通过知识产权转让的方式做起了这个国内第一家公司。

“目前,我们仍不断有新的成果持续导入福晶公司,使得他们在原创性产品上很有竞争力。”叶宁说。

此外,自2012年以来,光电材料化学与物理重点实验室以技术作为“无形资产”,共孵化了中科光芯、中科光汇、中科芯源、中科晶创和厦门中烁5家高新技术公司。其中“中科芯源”突破了大功率LED光源陶瓷荧光体与封装技术,引领超大功率白光LED COB封装技术发展。该公司是国际第一家规模化生产LED透明陶瓷荧光体及光源的高科技企业,获得2016年“OFWEEK最佳LED照明技术创新奖”。

叶宁很看好每一家公司的成长。“每个新成立的公司虽然都不大,但在今年一共创造了一亿多元的年产值。”

现在,实验室实现了战略高技术与工程产业化协同发展。他们突破超大尺寸晶体高质量生长技术,获得大口径KDP类和LBO晶体并实现批量稳定生长;突破高致密度低晶界散射损耗固态烧结技术,获得大尺寸高质量激光透明陶瓷,率先实现单片5kW高能激光输出。光电材料化学与物理重点实验室依靠自己的力量,打破了国际技术封锁,为我国重大工程实施提供了关键材料和器件。

“未来在光电领域还存在着两大瓶颈,即性能更优的原创性晶体的发现与制备,以及科研成果走出实验室、走向市场的效率。”叶宁表示,“我们将会始终坚持实验室的初衷,通过打造光电功能材料‘全链条’发展之路来跨越这些挑战。”(中国科学报)

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