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【人民网】探访浙江大学国家重点实验室:大国重器“诞生地”

发布日期:2023-03-16
       近年来,浙江以杭州城西科创大走廊为主平台,加快建设创新策源地,形成了涵盖重大科技基础设施、实验室体系、高校等战略科技力量的创新平台矩阵。
 
       城西科创大走廊的最东边,便是浙江大学玉泉校区。坐拥多个国家重点实验室的玉泉校区,是名副其实的大国重器“诞生地”。
 
       首创完整的飞机先进装配技术体系,使我国成为自主掌握飞机数字化装配核心技术及装备的国家;攻克了光刻机浸液系统设计制造关键技术,使我国成为第三个掌握该技术的国家……这些被人交口称赞的科技突破,都来自位于玉泉校区的流体动力与机电系统国家重点实验室。而这其中最为人们津津乐道的,是其打破了国外技术的长期垄断,支撑了国内盾构掘进机制造龙头企业成为全球最大的盾构制造商,推动我国“掘进装备跻身世界前列”。
 
杨华勇院士(左)在工作中。浙江大学供图
 
       盾构机被称为“世界工程机械之王”,是名副其实的“大国重器”,无论是建造高铁、地铁还是高速公路都离不开它。“没有盾构机的时候,要按照传统的钻爆法来打隧道,需要成百上千人力接续、花费数年。有了盾构机,现在打隧道实现了全自动化,从5米到最大17米多的隧道直径,一般来讲一个班的人不会花费超过12个月的时间,而且安全可靠、效率更高。”带领团队研发出我国首台盾构装备的中国工程院院士、浙江大学工学部主任杨华勇介绍,过去很长一段时间,我国工程建设中开挖隧道都是从国外进口大量盾构,但是一旦机器出问题就面临不会维修的局面,必须求助于国外技术人员,耗时耗力耗财。
 
       “盾构机可以反映一个国家装备制造业的水平,必须自主创新研制高性能盾构装备。”在国家重点基础研究发展计划(973计划)的支持下,杨华勇带队与相关单位联合攻关,研制成功中国首台复合式土压平衡盾构机,并实现了完全自主设计制造。首次应用显示优于国外同等盾构机。盾构机批量国产就此起步。如今,中国的隧道工程几乎都是中国盾构机完成。
 
       在流体动力与机电系统国家重点实验室的不远处,是玉泉校区的另一个国家重点实验室——硅材料国家重点实验室。
 
       硅材料是信息产业的基础材料,它的产量和技术水平标志着一个国家的电子工业水平。同时,目前约90%的太阳能发电都要依赖于硅材料,硅也被称作“新能源的战略材料”,在开发清洁的新能源上将大有作为。
 
       “浙江大学上世纪50年代就开始硅材料研究,是全国最早开展硅材料研究单位之一。浙江大学硅材料国家重点实验室也是我国最早建立的国家重点实验室之一和全国唯一的硅材料领域的国家重点实验室。”中国科学院院士、浙江大学硅材料国家重点实验室学术委员会主任杨德仁教授介绍,由于硅材料的应用极其广泛,所以实验室产、学、研相结合的特点非常突出。
 
杨德仁院士在工作中。浙江大学供图
 
       硅材料国家重点实验室最为人津津乐道的,便是提出了“掺氮调控硅单晶缺陷行为”的重大理论创新,发明了减压充氮直拉硅单晶生长技术。“彼时,全世界的人都认为硅纯度越高则质量越好,而现在掺氮直拉硅单晶的优点和相关理论被行业和学术界普遍认可,占世界产量的87%的前5大ULSI硅片公司都规模化生产掺氮硅片。”杨德仁说。
 
       此外,硅材料国家重点实验室在与其孵化企业合作的国家重大科技专项项目“200mm硅片研发与产业化及300mm硅片关键技术研究”中,打破了我国8-12英寸硅片全部进口的局面。
 
“硅及先进半导体材料是发展半导体技术的基石,目前仍是全球半导体产业竞争的焦点。”杨德仁说,硅材料国家重点实验室正努力建设成为国际上具有重要影响力的集基础研究、核心技术攻关、成果转化于一体的半导体材料领域技术自主创新研究、高端人才培养与社会服务的国家级基地,成为支撑我国信息安全和制造业高质量发展的源动力。
 
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(来源:人民网-浙江频道
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