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科學(xué)儀器研制需要一代一代的長久努力

       2007年12月19日,中科院微電子所微電子設(shè)備技術(shù)研究室成立,夏洋研究員擔(dān)任研究室主任。研究室的主要研究方向包括新型集成電路制造與測試裝備、新型太陽能電池制造技術(shù)和裝備、高效率LED(發(fā)光二極管)制造技術(shù)和裝備、MEMS(微機電系統(tǒng))加工技術(shù)和裝備及關(guān)鍵的射頻功率源系統(tǒng)技術(shù)。

  憑借近30年的技術(shù)積累以及全體人員的努力,經(jīng)過近5年時間的發(fā)展,研究室的研究成果占領(lǐng)國內(nèi)IC(集成電路)領(lǐng)域新原理設(shè)備制高點,在國際上與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)廠商形成競爭態(tài)勢,設(shè)備主要包括等離子體浸沒注入機、原子層沉積設(shè)備、光學(xué)檢測系統(tǒng)、射頻電源等,當(dāng)前研究室的產(chǎn)品已廣泛用于國際國內(nèi)涉及微電子、光電子、MEMS等領(lǐng)域的企業(yè)、高校及研究機構(gòu)。

  近日,儀器信息網(wǎng)編輯特別采訪了夏洋主任,請他談了談研究室在儀器設(shè)備研制、產(chǎn)業(yè)化方面的經(jīng)驗及我國科學(xué)儀器研制的政策支持情況。

 

在儀器研制方面都有哪些經(jīng)驗?

  “5年前,當(dāng)時微電子研究所里有三四個儀器研究團(tuán)隊,都是一個研究員帶幾個助手,大家各自為戰(zhàn),這樣力量比較分散,于是我向所里建議把這些團(tuán)隊合并起來,所里對我們的建議很支持,希望我們能將微電子設(shè)備技術(shù)的研究做大、做強,在2007年末正式成立微電子設(shè)備技術(shù)研究室”,夏洋主任介紹說。

  (1)進(jìn)行團(tuán)隊建設(shè),堅持做好一件事

  “研究室成立后所里進(jìn)行儀器研制的各項資源就集中起來,之后我們又購置研制儀器所需的各項裝備、招聘所需的人才,這樣我們的研究平臺就形成一定的規(guī)模。起初我們只有30人左右,當(dāng)時也不好招人,沒人愿意來,缺乏相關(guān)專業(yè)的人才,現(xiàn)在隨著我們科研能力的提升,以及國家對儀器行業(yè)投入的加大和重視,來自海外和國內(nèi)的求職者都特別多,至今已形成了約150人的團(tuán)隊。”

  “在我們的團(tuán)隊中不僅有4名國家‘千人計劃’人才,七八名‘百人計劃’人才,還有十幾名退休返聘人員,他們年齡最大的有70多歲。在管理機制方面,我們也不會墨守成規(guī),在我們的團(tuán)隊中有人想創(chuàng)業(yè),我們也允許他們一邊做科研,一邊組織團(tuán)隊成立公司。我們堅持唯才是用,只要是有用的人才,我們不會去限制他們發(fā)揮自己的才能,而是為他們提供機會更好地展示自己的能力。”

  (2)科研和生產(chǎn)兩條腿走路,在資金和技術(shù)方面相互支撐

  資金短缺也是儀器研制當(dāng)中常常面臨的一個問題,很多項目研制出一臺樣機之后,由于沒有后續(xù)資金支持,進(jìn)行進(jìn)一步的商品化開發(fā),所以就被擱在實驗室里,很難對國外儀器形成競爭,對我國的科研開發(fā)也難談?wù)嬲呢暙I(xiàn)。

  夏洋主任介紹說:“研究室現(xiàn)在是科研和生產(chǎn)兩條腿走路,這兩部分工作在資金和技術(shù)上相互支撐。我們一邊進(jìn)行儀器研制,一邊生產(chǎn)儀器進(jìn)行銷售,同時我們和企業(yè)也有一些合作項目。在銷售方面我們現(xiàn)在還沒有開始做太多的工作,客戶主要集中在科研院所,每年銷售收入在1000萬至2000萬元。”

  “現(xiàn)在我們研制第一臺樣機基本都是依靠國家資金的支持,第二臺樣機的研制經(jīng)費就得靠自己來解決,做到第三臺樣機,我們就爭取訂貨銷售出去。目前我們已經(jīng)形成了這樣一個良好的工作局面。”

  (3)和企業(yè)合作是進(jìn)行儀器研發(fā)的一個非常重要的方向

  “另外,儀器研發(fā)和企業(yè)合作是一個非常重要的方向,關(guān)起門來搞科研容易與社會需求脫節(jié)。而且儀器研制中硬件技術(shù)是一方面,方便用戶操作使用,以及更好地解決實際應(yīng)用問題,這是另一方面,之前已經(jīng)有不少企業(yè)和我們合作,他們的思路和看問題的角度與我們不一樣,對我們來說幫助很大”,夏洋主任談到。

  “同企業(yè)的合作中存在的一個主要問題是,對于市場的變化,企業(yè)更多的是關(guān)注眼前,‘看單下菜’,難以做出長遠(yuǎn)的布局,這樣在市場競爭中,很難搶占先機。所以在合作中,我們需要更多的溝通和理解。”

  “同時和企業(yè)合作,信任度以及利益分配機制也是一個的問題。解決這一問題的主要方式是雙方在合作中要有誠意。一般在合作中,我們希望企業(yè)人員參與研發(fā)過程,并將相關(guān)的技術(shù)教給他們,同時項目交接后我們也派出團(tuán)隊去企業(yè)當(dāng)中,進(jìn)行后續(xù)跟進(jìn),幫助企業(yè)解決問題,這樣既幫助企業(yè)培養(yǎng)人才,解決問題,同時對于防止我們自己的人才流失也很有幫助。在資金方面,對于企業(yè)來說他們會擔(dān)心投資風(fēng)險,所以目前我們的合作方式一般是先直接收取一部分資金用于研發(fā),另外一部分資金從項目投產(chǎn)后的長遠(yuǎn)收益中獲得。”

  (4)未來瞄準(zhǔn)教學(xué)儀器市場

  對于研究室未來的研究規(guī)劃,夏洋主任表示,“我們發(fā)現(xiàn)隨著儀器自動化、智能化的提升,以及昂貴的價格,使學(xué)生的動手能力受到了很大的限制。所以我們希望能做一些教學(xué)儀器,這類儀器要很好的展示儀器原理和設(shè)計,操作性強,要能夠更好地互動。進(jìn)口儀器現(xiàn)在還沒有關(guān)注這一領(lǐng)域,而且我們做這類儀器有成本優(yōu)勢,所以市場前景還是比較樂觀。”

  國家對科學(xué)儀器研制的資金支持情況?

  談到近年來國家對于科學(xué)儀器研制的資金支持情況,夏洋主任說到:“我國的科學(xué)儀器行業(yè)的發(fā)展從建國到改革開放逐漸發(fā)展到一個頂峰,后來逐漸穩(wěn)定下來,從上個世紀(jì)九十年代開始,國家逐漸重視科學(xué)儀器的發(fā)展,現(xiàn)在經(jīng)過多年的發(fā)展正在逐漸達(dá)到另一個峰值。”

  “1993年,在國家財政依然十分緊張的情況下,中科院就設(shè)立了儀器設(shè)備的專項資金。至2000年,共支持研制和改造科學(xué)儀器科研項目總數(shù)達(dá)400余項,支持經(jīng)費總額約為1.5億元。截止到2006年底,中科院科學(xué)儀器自主研制項目從最初的每年8項增長到每年40多項,累計總投入約3.7億元,平均項目支持強度超過200萬元。”

  “國家自然科學(xué)基金委(基金委)于1998年設(shè)立了科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項,當(dāng)年一共資助了5個項目,總資助經(jīng)費400萬元。而到2011年,基金委科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項共資助55項,金額1.5億元,并啟動了國家重大科研儀器設(shè)備研制專項,首批重大科研儀器設(shè)備研制專項資助9項,金額5.7億元。”

  “另外,科技部、財政部2011年首次啟動‘國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項’。重點支持具有市場推廣前景的重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā),每年的支持金額達(dá)到數(shù)十億元。”

  科學(xué)儀器研制還需要哪些方面的支持?

  國家對于科學(xué)儀器研制的資金支持,可以說是達(dá)到了前所未有的高度,那么在項目執(zhí)行當(dāng)中,還需要注意哪些問題呢?夏洋主任也談了幾點自己的看法。

  (1)選擇具有研發(fā)實力的企業(yè)給予支持

  “現(xiàn)在我國提倡技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)以‘企業(yè)創(chuàng)新為主體’,國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項也優(yōu)先支持科學(xué)儀器設(shè)備企業(yè)作為實施主體的項目。創(chuàng)新是一個研發(fā)的過程,需要企業(yè)有配套的研發(fā)人員及研發(fā)平臺。中國的企業(yè)大部分沒有成型的研發(fā)隊伍,企業(yè)有生產(chǎn)能力,但研發(fā)能力不一定強,所以要確保項目的順利完成,一定要對企業(yè)的綜合研發(fā)實力,以及進(jìn)行某類具體儀器研發(fā)的技術(shù)積累進(jìn)行考核。”

  (2)國家整體政策要配套

  “另外,國家整體政策不配套也是一個問題,比如按照《科學(xué)研究和教學(xué)用品免征進(jìn)口稅收規(guī)定》,我們現(xiàn)在進(jìn)口科研儀器整機是免稅的,但進(jìn)口零部件不免稅,所以研發(fā)儀器的成本比整機要貴很多,這樣是不利于促進(jìn)科研院所的老師們進(jìn)行儀器研制的。”

  (3)進(jìn)行科學(xué)儀器研制平臺建設(shè)

  “此外,我認(rèn)為儀器研發(fā)一定要進(jìn)行團(tuán)隊或平臺建設(shè)才行,一方面儀器研發(fā)是多種技術(shù)的融合,需要的綜合知識特別強,如物理、化學(xué)、材料、機械設(shè)計、自動控制、軟件等,所以一定要注意合作和團(tuán)隊建設(shè),一個人單獨做很難完成。”

  “另外儀器的研制需要一代一代的堅持研究,在儀器研制過程當(dāng)中,搭建出來的第一臺儀器只要自己能用就已經(jīng)很了不起;然后再通過不斷改進(jìn),推出第二臺樣機,如果第三臺能做成商業(yè)機型就已經(jīng)很順利,從開始研制到最后實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,整個過程大概得三五年時間,甚至更長才行?,F(xiàn)在許多老師,在儀器研制方面有好的想法,但是帶著一批學(xué)生做了3年之后,學(xué)生畢業(yè)了,課題經(jīng)費也沒有了,這個項目就結(jié)束了,沒有持續(xù)跟進(jìn)。”

  “研制儀器需要不斷的堅持,國外的許多儀器企業(yè)都有上百年的歷史,其實從原始創(chuàng)新到實現(xiàn)商業(yè)化產(chǎn)品,一般也得10-20年的時間,然后再通過一代一代的積累和更新,儀器的性能越來越好。所以如果通過買儀器來做研究,我們在技術(shù)起步上至少比別人落后10-20年,很難實現(xiàn)超越。”

  “因此國家或許可以設(shè)置專門進(jìn)行儀器研發(fā)的重點實驗室,這樣有一個固定的人員和研發(fā)平臺,希望通過持續(xù)的研究能實現(xiàn)從原始創(chuàng)新,到研制出可用于科學(xué)研究的儀器,最后到實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)的儀器這一流程,而不是半途而廢,這樣我們的科學(xué)儀器事業(yè)才能逐漸發(fā)展起來。”

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