國之大器,始于毫末。高端制造業(yè)已將產(chǎn)品表面性能推進(jìn)到近原子尺度,尖端測量儀器對前沿科學(xué)研究及重大物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)發(fā)揮著不可估量的作用,這些測量利器中就有一把來自上理工的納米級“精密之尺”。
上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院莊松林院士領(lǐng)銜的韓森教授團(tuán)隊(duì),與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,自主研發(fā)了“超高精度大口徑絕對面形光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)及儀器”,成果榮獲2023年度上海市科技進(jìn)步一等獎。
四十年磨一尺 把精密測量精確到納米尺度
南極天文望遠(yuǎn)鏡、空間引力波探測裝置、納米材料、高端精密設(shè)備……這一系列關(guān)鍵裝備的加工制造,需要對大量光學(xué)元件的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測量,這項(xiàng)工作都要依靠超高精度的測量儀器。在以往,超精密測量技術(shù)直接制約高端裝備制造發(fā)展。
作為國際干涉測量領(lǐng)域的著名學(xué)者,韓森教授在國外工作多年后毅然回國工作創(chuàng)業(yè),都源于他心中的一個夢想:以畢生所學(xué)“助力中國創(chuàng)造”。“中國裝備制造要實(shí)現(xiàn)突破,首先要解決制造質(zhì)量問題,其核心關(guān)鍵就是建立超精密測量能力。”韓森說道。

莊松林院士(右)與韓森教授(左)討論實(shí)驗(yàn)室發(fā)展規(guī)劃
將精密之尺精確到納米尺度,這條自主研發(fā)之路一走就是40年。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),面向國家科技需求,團(tuán)隊(duì)從光學(xué)干涉基本原理出發(fā),集成計(jì)量溯源的光源波長、數(shù)字化相移技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體,創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)納米精度的非接觸式光學(xué)測量,開發(fā)出系列光學(xué)測量儀器。
“簡單地來說,干涉儀就是將激光分為兩束,照射至需要的測量的器件上,再匯合產(chǎn)生干涉,從而精確地測量出被測件表面的形貌誤差,包括平面、球面、柱面或者自由曲面。”韓森教授介紹,技術(shù)解決了超精密光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量難題,廣泛服務(wù)于國家大科學(xué)裝置及工程、高端工業(yè)檢測領(lǐng)域。

超高精度大口徑絕對面形光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)及儀器項(xiàng)目成果圖片
在產(chǎn)學(xué)研中縮短創(chuàng)新與市場的距離
從技術(shù)創(chuàng)新到市場落地,從一紙論文到企業(yè)產(chǎn)值,還有多遠(yuǎn)的路需要走?“最后一公里”甚至“最后一百米”是科技成果轉(zhuǎn)化過程中遇到的普遍問題。近些年,韓森穿梭在學(xué)界與工業(yè)界之間,以教授、創(chuàng)業(yè)者的身份致力于超高精度的測量技術(shù)的發(fā)展。
“儀器制造產(chǎn)業(yè)門檻高、難度大,不僅需要基本的物理概念,還需要工程化的經(jīng)驗(yàn),整個過程資金投入大、耗費(fèi)時間長,要實(shí)現(xiàn)盈利一般要在數(shù)年之后?!表n森教授介紹,闖過了“技術(shù)關(guān)”,隨之面對的就是“應(yīng)用關(guān)”和“市場關(guān)”,讓創(chuàng)新成果從實(shí)驗(yàn)室走向市場,有賴于團(tuán)隊(duì)多年的深耕和學(xué)校學(xué)院的支持。

上理工與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室
“早在2018年,上理工就與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,以人為紐帶,讓高校科研團(tuán)隊(duì)長期深度對接產(chǎn)業(yè),將利于更好地盤活一系列資源?!表n森表示,在“大學(xué)教授”和“創(chuàng)業(yè)者”的雙重身份下,高校的基礎(chǔ)創(chuàng)新與企業(yè)的技術(shù)實(shí)踐緊密綁定,提高了科研成果轉(zhuǎn)化率和使用效益。
目前,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了超高精度數(shù)字化激光干涉儀的工程化和產(chǎn)業(yè)化,創(chuàng)造了上億元直接和間接經(jīng)濟(jì)效益,帶動了國內(nèi)相關(guān)上市企業(yè)的產(chǎn)值。項(xiàng)目知識產(chǎn)權(quán)包括專利35項(xiàng),論文152篇,文集21部,軟件著作權(quán)5項(xiàng),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范19項(xiàng)。項(xiàng)目應(yīng)用主要聚焦在國家級計(jì)量機(jī)構(gòu)、科研院所、大科學(xué)裝置、高端工業(yè)檢測等領(lǐng)域,推動了企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展和中國制造品牌建設(shè),促進(jìn)了高端光電儀器國產(chǎn)化,助推了國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量行業(yè)的科技進(jìn)步。
把“金點(diǎn)子”變成“金獎杯”,也離不開他們的智慧和汗水
高水平論文發(fā)表、高質(zhì)量項(xiàng)目獲批、高價值成果轉(zhuǎn)化、高層次獎項(xiàng)獲取等等,韓森團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新故事是學(xué)校對接國家重大發(fā)展戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求、真抓實(shí)干持續(xù)激發(fā)創(chuàng)新動能的一個縮影。
在上理工科技發(fā)展研究院副院長付瑩瑩看來,全面了解學(xué)??蒲谐晒麪顩r,是做好科技獎勵工作的前提。科研院每年進(jìn)行科技成果統(tǒng)計(jì),通過梳理,使得每位教師新產(chǎn)出的科技成果一目了然,為申報各類科技獎打下基礎(chǔ)。每隔一段時間,科研院負(fù)責(zé)人就會走訪各科研團(tuán)隊(duì),尤其是承擔(dān)重大項(xiàng)目的科研團(tuán)隊(duì),及時了解團(tuán)隊(duì)科研狀況和相關(guān)進(jìn)展,從科技獎申報的角度對成果產(chǎn)出給予團(tuán)隊(duì)建議,做好科技獎申報的材料準(zhǔn)備。更值得一提的是,從申報書的填寫,答辯PPT的制作等每一個環(huán)節(jié),科研院都會邀請校內(nèi)外專家進(jìn)行專項(xiàng)輔導(dǎo),提高申報材料的質(zhì)量,從原創(chuàng)性、前沿性、面向未來產(chǎn)業(yè)新方向等方面綜合凝練,提高申報材料的質(zhì)量,為項(xiàng)目申報提供優(yōu)質(zhì)的科研服務(wù)。

科研院陪同項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)上海市科學(xué)技術(shù)獎終評答辯
為了更全方位助力科研事業(yè)發(fā)展,科研院通過頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌布局,將重大科技成果培育工作與學(xué)科建設(shè)緊密結(jié)合,瞄準(zhǔn)學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科,各類科研平臺和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),篩選出一批重點(diǎn)跟蹤項(xiàng)目,提前介入,加強(qiáng)過程管理和服務(wù),確保高質(zhì)量地完成科研任務(wù)并做好結(jié)題驗(yàn)收和成果鑒定等工作,促進(jìn)重大成果的形成??蒲性涸洪L劉寶林談道:“我們將牢牢抓住科技創(chuàng)新這個關(guān)鍵變量,結(jié)合上海重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)布局,瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸和重大需求開展研發(fā)和集成,通過解決產(chǎn)業(yè)實(shí)際問題的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù),不斷提高成果的成熟度與適用性,擴(kuò)大應(yīng)用面,促成科技成果在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮應(yīng)有的作用,為高質(zhì)量發(fā)展提供有力的源頭供給、科技支撐和創(chuàng)新動能?!?/span>
供稿:新聞中心
文:李卉云、董真








