广东松山湖材料实验室：多元化发展和人才集聚经验浅析

高新技术发展、传统产业快速迭代升级对材料产业提出越来越高的要求。新材料作为基础性、战略性、先导性产业,亟需开发新技术、新工艺,满足绿色化、智能化现代发展需求。同时,对新材料产业高素质、复合型人才需求也急剧增加。加速培育材料领域高端应用型人才,是创制新材料,促进传统材料和制造产业升级转型,实现新材料产业高质量发展的关键。

广东省首批省实验室之一的松山湖材料实验室,自2018年成立以来积极探索“前沿基础研究→应用基础研究→产业技术研究→产业转化”全链条材料创新发展模式,集聚了近千人的材料科学、工程和管理的人才队伍,逐步形成了材料科技创新支撑材料产业发展的“松山湖模式”,为材料新质生产力的形成探索出一条有组织的科技成果转化路径,为持续赋能加速材料产业发展提供了宝贵经验和启示。

加快形成新质生产力必须构建与之相适应的新型生产关系,消除制度性障碍。松山湖材料实验室重视科技体制改革与创新,坚持“充分放权、以人为本”的管理模式,不断改进优化科研管理体制机制,完善规章制度建设,减少行政管理审批层级,提升管理与服务水平,真正落实科学家自主权,为科研、成果转化工作提供保障,为科研人员潜心研究、集智攻关营造良好环境和生活保障。对团队及科研人员给予充分信任和授权,赋予科研团队更大的人财物自主支配权,推行技术总师负责制、实行“揭榜挂帅”“赛马”等制度,简化科研项目过程管理,实行关键节点“里程碑”式管理,为科研活动解套松绑。实验室不断健全多元化科技评价机制,完善自由探索型和任务导向型科技项目分类评价制度,最大限度释放与激发人才活力。

松山湖材料实验室鸟瞰图

创建孵化平台 实现成果高效转化

创新样板工厂模式是实验室首创对科技成果进行小、中试孵化的物理载体和支撑平台,致力于推动实验室产业技术研究与产业转化,培育了一批有发展潜力的新材料高科技企业,为科技成果转移转化提供强力引擎。

孵化科技创新企业是将科技成果转化落地的重要形式,但长期面临跨越“死亡之谷”的挑战。近年来,实验室依托高端科研设备平台,发挥新型研发机构科技成果转化组织者作用,提高成果转化创新要素的配置效率,在科技项目遴选、培育、奖励、融资等各环节扎实创新,培育了一批有“硬实力”的科创企业。目前,实验室孵化高科技公司36家,其中13家入选国家高新技术企业,4家入选广东省“专精特新”中小企业,18个项目完成天使轮融资,融资金额超9.5亿,天使轮估值超50亿,成为东莞培育新材料领域高新技术企业的重要力量。

当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,新能源半导体等战略性新兴产业的技术发展表现出高度不确定性和系统性,其关键核心技术在产业链中有“牵一发而动全身”的影响,迫切需要开展产业链协同创新和上下游适配验证。实验室以关键核心材料和创新平台资源供给为牵引,吸引整合产业链上下游各类相关产业要素向东莞市集聚,在新能源、先进制造、节能减碳、半导体等战略性新兴/未来产业方向初步形成了产业链创新生态。例如,在先进制造领域,实验室依托轻元素先进材料器件团队、光子制造团队等的前沿成果,吸引产业链上下游50余家在莞企业加入,共同攻关,帮助产业链上下游企业解决电磁屏蔽薄膜材料均匀分切技术等难题。

面向前沿科技 构建人才聚集高地

实验室汇聚了一批在人工智能、数据技术、材料基因工程领域的一流科研人才,建成了我国首个世界级材料科学数据库,发布GPTFF材料科学力场大模型,是继欧美M3GNet和CHGNet之后我国独一可实现无机材料通用力场预测的模型,模型精度和泛化能力世界领先。促进了能源材料、半导体、先进金属材料等领域的相关研究,为我国物质科学、材料领域提供重要数据和工具;同时,实验室实施材料智能化、数字化研发战略,建成“机器人材料科学家”实验室,可7×24小时无人化、自主化研发,实验过程高度标准化,实验状态参数全程可监控、可溯源,将材料研究推进到“具身智能”形态。

由汪卫华院士领衔的非晶合金团队把材料基因高通量研究范式引入非晶合金材料的探索,建立了优化非晶材料性能的熵调控设计方法,极大加快非晶新材料的研发效率,研制出高温非晶合金和高性能软磁非晶合金,其成果“基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃”入选2019年度中国科学十大进展。该团队积极联合粤港澳大湾区内优势院校及企业,开发非晶合金高通量制备技术、集成表征技术和数据分析技术,建立材料成分-工艺-结构-性能关联性数据库,研制出一系列新材料,并和东莞昱楙公司、帕蒂姆公司等建立联合工程中心,共同推动非晶合金在3C消费电子、柔性齿轮、能源信息领域的示范应用。团队直接孵化的产业化公司晶熵科技,致力于高性能非晶合金材料的规模化生产,服务于新能源汽车、高频电机等新质生产力领域。

由黄学杰研究员领衔的锂离子电池材料团队面向新一代汽车动力电池的需求,针对二次电池的体积能量密度和安全性瓶颈,研究出高能量密度梯度氧化物正极材料、分级纳米超结构合金负极材料,发展出新一代高能量密度锂离子动力电池,满足新一代智能电动汽车对电池能量密度和安全性的需求;开发出的新型高能量密度正负极材料,分别实现正极材料能量密度3200Wh/L和负极材料可逆容量密度1500Ah/L。设计和制造的高能量密度二次电池,动力电池能量密度>1000Wh/L,循环寿命>1000次,安全性达到国标要求,并建成了材料和电池中试线,已吸引了广汽埃安、欣旺达电池等近20家电池产业链企业聚集东莞共同开发下一代动力电池产品。可望进一步提升我国新能源车用动力电池技术水平。

松山湖材料实验室探索有组织的科技成果转化路径,启示我们可以依托高水平创新平台,探索适合新质生产力发展的机制体制,充分利用其源头创新供给能力和优质科研条件和人才优势,打造开放型的综合性公共技术服务平台,构建产业协同创新网络,高效实现科技成果高效转化落地,促进新质生产力的发展。(供稿人：广东松山湖材料实验室 王灿 周杨理理 赵紫威)