东莞建材料基因研究院打通大科学装置与产业应用通道
区域专栏 2026-08-23 09:47
财π新闻 张书彦曾是英国散裂中子源首位华人首席谱仪科学家,在英国工作期间,她依托英国散裂中子源等大科学装置,为航天、核电、汽车等多个领域解决了大量材料相关的技术难题,切身感受到大科学装置对产业升级的硬核支撑作用。当得知中国散裂中子源在东莞启动建设的消息后,她下定决心将自己积累多年的技术与经验带回国内,为国内材料研究领域的发展贡献力量,最终于2016年正式回国,在东莞创办了东莞材料基因高等理工研究院。作为大科学装置,散裂中子源的应用场景覆盖几乎所有材料相关领域,但在实际对接过程中,大量制造业企业既不了解这一装置具体能够解决哪些实际生产问题,也不清楚该通过何种渠道对接使用相关科研资源,这一现实痛点成为研究院成立的核心初衷。研究院成立后,第一时间与中国散裂中子源展开深度合作,共同建设工程材料衍射谱仪,同时搭建起总面积达1.2万平方米的共享实验室,实验室内部配备了完整的材料研发、制备、表征和检测评价等近百台高精尖仪器设备,整套设施的核心目标,就是在大科学装置与产业生产一线之间架起一座顺畅的创新之桥,打通高端科研资源落地实体经济的关键通道。
在产业服务的实际运行过程中,研究院被当地制造业企业形象地称为“制造业医院”,其核心业务方向聚焦于新材料研发与智能制造两大领域,能够为合作主体提供从失效分析、性能检测到材料迭代、工艺优化的全流程技术服务,针对性帮助高端制造产业跨过长期存在的材料硬门槛。截至目前,研究院已经累计为航空航天、新能源等多个高端工业领域的200多家企业解决了不同类型的技术难题,大量此前困扰企业生产的材料相关“卡脖子”问题,都在这套全流程服务体系下得到了有效破解。不同于传统科研机构等待企业上门提交需求的运行模式,研究院的科研团队始终坚持下沉到产业一线挖掘真实需求,主动走进生产车间了解企业遇到的实际技术痛点,再通过专业的科研方法与完善的工具体系,将高端科研仪器设备的强大科研能力直接转化为企业可落地的实际解决方案,这套运行模式彻底打破了科研与产业之间长期存在的信息壁垒。
研究院内部始终坚持“企业的需求就是科技创新的动力”这一核心科研理念,推动所有科研人员完成了思维层面的深度转变,科研人员不再站在实验室的角度思考“我能够研究什么”,而是主动转向产业端询问“需要我解决什么”,将产业一线暴露出的真实痛点直接转化为核心科研课题。针对不同企业的差异化需求,研究院并非只提供单次的检测或技术咨询服务,而是选择与企业开展深度联合研发和长期陪跑,部分合作项目的攻关周期甚至长达数月乃至数年,陪伴企业共同完成技术迭代与产品升级,真正把论文写在生产线上,最终实现科技与产业的互促双强。在日常的科研与产业对接过程中,团队成员频繁往返于各个生产车间,深入了解不同制造场景下的材料特性与工艺难点,在这个过程中,产业端丰富多元的应用场景反过来也为科研工作提供了充足的工程样品、真实的现场问题与完善的场景验证条件,二者形成了正向循环的良性互动关系,完全符合科技产业互促双强的深层逻辑。
散裂中子源作为业内公认的“超级显微镜”,具备无损深入材料内部的独特能力,可以精准捕捉到原子尺度的结构与应力分布信息,这一特性恰好能够解决工业制造领域长期存在的材料“内伤”检测难题。工业生产过程中,各类零部件经过铸造、焊接、切削等多道加工工序后,内部往往会残留肉眼完全无法观测到的应力,这些隐藏的应力就像材料的“内伤”,从外观上完全无法察觉,却会持续影响部件的尺寸稳定性、结构强度与耐疲劳性能,最终可能引发严重的生产安全隐患。依托散裂中子源的这一独特技术优势,研究院团队通过精准测量部件内部的残余应力分布,针对性优化生产工艺参数,曾有效保障C919大飞机航空发动机核心零部件的运行可靠性,为大国重器的稳定运行筑牢了材料安全防线。除此之外,团队还为东莞本地的陶瓷岩板生产企业解决了产品切割过程中容易断裂的长期痛点,在保障检测精度的前提下,将单点检测成本从三千多元大幅降至两三百元,直接帮助企业降低了近九成的检测支出,相关工艺优化后,企业的产品合格率得到显著提升,生产损耗大幅减少。
粤港澳大湾区同时具备世界级的大科学装置资源与成熟密集的制造业集群,区域内各个城市的资源禀赋优势形成完美互补,大量制造企业在生产过程中提出了真实且迫切的产业需求,为大科学装置的应用落地提供了充足的试验场景。大湾区高度集聚的产业布局,让大科学装置与周边制造业企业之间的地理距离被压缩到极近的范围,不少企业距离实验室的车程仅为一脚油门,这种空间上的便利带来了极高的响应效率,企业在生产线上发现产品问题之后,上午就能将出现问题的部件送到实验室,下午就可以正式启动相关检测工作,整个技术优化的闭环周期被极大压缩,彻底改变了以往科研机构与产业端距离过远、样品寄送耗时漫长、检测反馈流程繁琐的旧有模式,最终实现了区域内产业创新效率的跃升。这种独特的区位优势与资源组合,让大湾区成为国内少有的能够快速打通基础研究、技术攻关、产业落地完整创新链的区域,以往分散的高端科研仪器、顶尖科研人才与丰富产业场景等各类创新要素,在这里被充分聚合起来,全部聚焦到制造业转型升级的实际需求当中,为我国迈向制造业强国的进程提供了坚实的创新支撑。
(编辑:曲昂)

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