打卡中部实验室——新绝技擦亮产业新“名片”

2024-07-09 08:32:00 来源：光明网

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当前，新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，实验室是从“0”到“1”前沿科学创新的策源地，也是现代产业的孵化地。记者在安徽、湖南、山西、河南等地多个实验室里看到，新赛道上的新绝技，正擦亮一张张产业新“名片”。

在安徽合肥“科学岛”上的交叉科研楼，田明亮研究员正和大家围在电子显微镜前热烈讨论。电脑屏幕上，放大数十万倍的新型拓扑磁结构形似排列整齐的蜂窝。

“一台高性能超级计算机年耗能相当于5万吨标准煤。”田明亮说，电子器件的高能耗制约未来信息技术发展。

拓扑——这种来源于几何学的概念逐渐应用在新材料结构的探索上。田明亮等人牵头成立中国科学院低功耗量子材料与器件建制化科研团队，材料、物理、化学等不同学科背景的科研工作者聚到一起，利用稳态强磁场大科学装置，对具有低功耗结构特性的量子材料和器件开展研究。研究初步发现，利用一种具有纳米尺寸且稳定的“涡旋”状新型拓扑磁结构作为信息存储的介质，比传统磁存储器件的功耗低几个量级，有望实现高速度、低功耗存储。

在实验室的助力下，中部地区一批传统制造业在升级改造中焕发新的活力。

高度相当于8层楼高，体量比一个篮球场还要大，总重量近2000吨……放在世界任何一个矿场，这台由太原重型机械集团研制的WK—75型矿用挖掘机都堪称“庞然大物”。更重要的是，这台挖掘机能够实现精准远程驾驶，让操作员告别了环境恶劣的工作一线，可以“穿着白衬衣上班”。

这离不开太重集团智能采矿装备技术全国重点实验室研究人员的科研攻关。

“我们花了两年多时间攻克一个个技术难题，确保达到现场精准作业水平。”实验室智能化所所长岳海峰说，“这套自动装载系统能将现场作业信息转化为机器可以‘理解’的数字语言，经人工智能精准快速分析后，形成辅助决策，结合工作装备的动力学模型，协助操控设备作业，让远程操作人员感觉就像在现场操控。”

目前，这套自主研发的电铲远程操控系统订货量已经超过20台套。

在福建北部海域，全球首台16兆瓦海上风电机组迎风转动，源源不断输出电力。支撑着海上风电机组展翼“捕风”的关键核心技术之一——超大容量高服役性能风电能量转换系统，研发于千里之外的湖南长沙。

海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室是目前我国风电领域唯一的全国重点实验室，科研团队也因此有一个诗意的名字：“追风者”。2023年获批成立以来，实验室联合多方团队，聚焦“复杂环境下海上风电全过程能量转换协同机制与风能高效利用”重大科学问题，攻关大功率风力发电装备设计制造、风能高效利用等关键技术。

“我们正在研制‘20兆瓦级海上新型风力发电机组’。如果满发运行，预计一年发电量可满足4.4万个家庭的用电需求。”海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室主任、湖南大学教授黄守道说，在当前中部地区能源原材料基地绿色低碳转型的趋势下，以风电技术创新“追风逐绿”大有可为。

面向我国粮食安全等重大战略需求，一批实验室成果在田间地头开花结果。

在河南省南阳市内乡县，河南牧元安粮合成生物技术有限公司的工厂已完成结构封顶，正在进行设备招标，预计今年年底正式投产，满产后可年产3万吨合成生物产品。

这是河南的牧原实验室首个成果转化转移项目。瞄准合成生物领域科技发展前沿，实验室聚焦饲料粮豆粕减量替代，围绕生物合成氨基酸等产业难题开展攻关。牧原实验室相关负责人介绍，实验室已帮助部分养殖企业在不降低动物生产性能的前提下，使用一定比例的生物合成氨基酸替代豆粕，实现了低豆粕饲养。

新材料、新装备、新农事……以科技创新为引领，中部地区向“新”而行。