8月20日上午，神舟十二號(hào)航天員聶海勝、劉伯明迎來(lái)第二次出艙活動(dòng)。任務(wù)期間，劉伯明身上的攝像機(jī)捕捉到了難得一見(jiàn)的場(chǎng)景——只見(jiàn)聶海勝站在機(jī)械臂上，宛若“太空漫步”。

據(jù)了解，航天員使用的正是中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡(jiǎn)稱“西安光機(jī)所”）研制的艙外航天服攝像機(jī)。該設(shè)備可持續(xù)開(kāi)機(jī)6小時(shí)以上，攻克了諸多環(huán)境可靠性難題。

伴隨一個(gè)個(gè)創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)，近年來(lái)，西安光機(jī)所始終堅(jiān)定不移做科技自主創(chuàng)新的探路者。

2015年2月15日，習(xí)近平總書(shū)記來(lái)到西安光機(jī)所調(diào)研。“核心技術(shù)靠化緣是要不來(lái)的，必須靠自力更生。”仔細(xì)了解產(chǎn)業(yè)化的成果之后，習(xí)近平總書(shū)記勉勵(lì)大家，“科技人員要樹(shù)立強(qiáng)烈的創(chuàng)新責(zé)任和創(chuàng)新自信”。

“從0到1”的突破如何實(shí)現(xiàn)？科研成果落地有何進(jìn)展？近日，本報(bào)記者走進(jìn)西安光機(jī)所，探尋其中的創(chuàng)新故事。

創(chuàng)新攻關(guān)——

聚焦核心技術(shù)

步入西安光機(jī)所一樓的科技成果展廳，一幅醒目的標(biāo)語(yǔ)格外引人注目：助力科技創(chuàng)新，締造卓越企業(yè)，助推中國(guó)重返世界之巔。

作為中國(guó)光學(xué)精密機(jī)械研究領(lǐng)域的“國(guó)家隊(duì)”，創(chuàng)建于1962年的西安光機(jī)所是一個(gè)以戰(zhàn)略高技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主的綜合性研究所。50余年來(lái)，西安光機(jī)所圓滿完成了“兩彈一星”、載人航天等國(guó)家重大戰(zhàn)略科研的相關(guān)任務(wù)，為科技創(chuàng)新進(jìn)步做出突出貢獻(xiàn)。

近年來(lái)，為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，維護(hù)國(guó)家安全，西安光機(jī)所主動(dòng)擔(dān)當(dāng)，積極作為，不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)研究原始創(chuàng)新，苦下功夫掌握關(guān)鍵核心技術(shù)。

初夏時(shí)節(jié)，在西安光機(jī)所的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，52歲的月球與深空探測(cè)技術(shù)研究室主任楊建峰正埋頭研制硬X射線成像儀。這是中國(guó)首顆綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星ASO—S的三個(gè)載荷之一，專門負(fù)責(zé)為太陽(yáng)“拍照”，觀測(cè)太陽(yáng)耀斑。

事實(shí)上，相較于太陽(yáng)觀測(cè)，從事星載光學(xué)遙感儀器研制20多年的楊建峰此前更多的是為嫦娥工程搭配“貼身攝影師”。

2019年1月，嫦娥四號(hào)在人類歷史上首次實(shí)現(xiàn)了航天器在月球背面軟著陸和巡視勘察，率先在月背上刻下了中國(guó)足跡。

嫦娥四號(hào)著陸器與巡視器的互拍影像圖，清晰展示出周圍的月背地形地貌，順利揭開(kāi)了古老月背的神秘面紗。而這一景象，就是由作為主任設(shè)計(jì)師的楊建峰所研制的全景相機(jī)拍攝得來(lái)的。

楊建峰回憶稱，嫦娥四號(hào)搭載的兩個(gè)全景相機(jī)全都安裝在巡視器的桅桿上，依靠桅桿的左右旋轉(zhuǎn)和上下俯仰，實(shí)現(xiàn)上下大范圍的全景成像。“兩個(gè)全景相機(jī)之間的距離是270毫米，就像是人類的兩只眼睛，能夠仔細(xì)觀察月球的地形地貌，當(dāng)巡視器往前走的時(shí)候也可以判斷距離，達(dá)到‘所見(jiàn)即所得’的效果。”

為了確保嫦娥四號(hào)全景相機(jī)在軌工作穩(wěn)定可靠，在研制過(guò)程中，楊建峰率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)步步為營(yíng)，攻克了多項(xiàng)工程性難題。

例如，針對(duì)月塵可能造成全景相機(jī)曝光不足的問(wèn)題，楊建峰就做好了充足準(zhǔn)備。

楊建峰特別為相機(jī)增加了自動(dòng)曝光控制功能：當(dāng)月塵令鏡頭變臟時(shí)，全景相機(jī)的自動(dòng)曝光功能會(huì)增加曝光時(shí)間，進(jìn)而不影響正常工作。同時(shí)，曝光控制也可以地面遙控，兩種措施雙管齊下，有效保障了任務(wù)的圓滿完成。

“這些年，我越來(lái)越感覺(jué)到自己能親身參與中國(guó)航天，是一件多么值得驕傲的事情。”楊建峰感慨道，“隨著中國(guó)航天外太空探索的腳步不斷深入，我們?nèi)砸獔?jiān)持自主研發(fā)、自力更生，努力解決那些‘買不來(lái)的’核心技術(shù)，不負(fù)時(shí)代與人民的囑托。”

核心技術(shù)“枝頭”之所以能結(jié)出累累碩果，離不開(kāi)粗壯的樹(shù)干和龐大的根系支撐，這“樹(shù)干”和“根系”就是基礎(chǔ)研究。

“通俗來(lái)講，我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)主要解決的是讓微小物體‘看得更清楚’的難題。”姚保利是西安光機(jī)所從事基礎(chǔ)研究的科研人員之一，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期理論與技術(shù)研究，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的結(jié)構(gòu)照明超分辨顯微成像系統(tǒng)，分辨率達(dá)到90納米的同類技術(shù)國(guó)際最好水平。

多年來(lái)，姚保利團(tuán)隊(duì)一直致力于新型光學(xué)成像理論方法的研究，在國(guó)際期刊上已發(fā)表200多篇研究論文，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利18項(xiàng)。

“這幾年，能明顯感覺(jué)到鼓勵(lì)基礎(chǔ)研究的氛圍更濃了、儀器設(shè)備更先進(jìn)了，我們這些科技工作者干勁也更足了！”姚保利說(shuō)。

“基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的根基。”西安光機(jī)所所長(zhǎng)馬彩文介紹，近三年，西安光機(jī)所在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域投入的平臺(tái)建設(shè)及項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)已達(dá)6000萬(wàn)元。“未來(lái)，我們還將繼續(xù)圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)，扎扎實(shí)實(shí)開(kāi)展基礎(chǔ)研究，加大對(duì)基礎(chǔ)科研的支持。”

科研方向——

堅(jiān)持民生所需

科研目標(biāo)除了要面向世界科技前沿與國(guó)家重大需求，還應(yīng)面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)和人民生命健康。

近年間，西安光機(jī)所堅(jiān)持民生所向、市場(chǎng)所需，努力將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的科技產(chǎn)品。

6年前，在西安光機(jī)所的科技成果展廳，一臺(tái)名為投影式紅外血管成像儀的設(shè)備吸引了許多人的目光。只需將手臂置于儀器下方，便能清晰照出血管，這解決了嬰幼兒等血管條件較差患者扎針難的問(wèn)題。而6年后，這臺(tái)醫(yī)療設(shè)備已成功遠(yuǎn)銷至海外十多個(gè)國(guó)家。

“當(dāng)時(shí)，有一個(gè)朋友帶著孩子去打針，因?yàn)楹⒆友�管太�?xì)，扎了很多針也沒(méi)有扎進(jìn)去，護(hù)士很難辦，家長(zhǎng)也心疼，朋友就問(wèn)我能不能通過(guò)光學(xué)的方式把血管看得更清楚。”設(shè)備研發(fā)者、西安光機(jī)所副研究員朱銳介紹說(shuō)，“我們當(dāng)時(shí)正好有一些靈感，經(jīng)過(guò)8個(gè)月左右的研發(fā)，產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)落地。”

少為人知的是，這款“扎針神器”僅是朱銳在光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)（OCT）研究過(guò)程中的一次簡(jiǎn)單應(yīng)用。

“從2006年至今，我的研究方向從未改變，一直在研究OCT。”朱銳告訴記者，OCT高頻微型光纖探頭可深入血管腔內(nèi)進(jìn)行360度高速掃描，可以將血管影像從二維轉(zhuǎn)換成三維立體影像，進(jìn)而最大程度發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)“隱藏的敵人”。

“OCT能夠完美回答每臺(tái)介入手術(shù)都面臨的一系列問(wèn)題，比如，要不要放支架、在哪兒放支架、放多大的支架？”朱銳說(shuō)。

雖然OCT有著如此重要的意義，但受限于技術(shù)壁壘，十年前，國(guó)內(nèi)卻只流通著一款進(jìn)口產(chǎn)品，超四百萬(wàn)元的高昂售價(jià)嚴(yán)重制約著該技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及應(yīng)用，大部分患者都無(wú)法享受到OCT帶來(lái)的治療便利。

“我一直都希望能做出一個(gè)對(duì)所有人都有幫助的科技產(chǎn)品。”為了填補(bǔ)國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，做出性能頂尖的心血管OCT設(shè)備，朱銳帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)OCT導(dǎo)管的光纖結(jié)構(gòu)，精益求精。

從實(shí)驗(yàn)室邁向市場(chǎng)的過(guò)程看似容易，實(shí)則步步維艱。

“OCT設(shè)備是由無(wú)數(shù)技術(shù)環(huán)節(jié)拼湊成的，就像做乘法題目一樣，有一個(gè)地方錯(cuò)誤為零，則結(jié)果為零。”為此，朱銳帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)反復(fù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室里的樣機(jī)進(jìn)行工程化示范研究，再跟臨床緊密結(jié)合，不斷進(jìn)行調(diào)整。

功夫不負(fù)有心人，2020年7月，由團(tuán)隊(duì)研發(fā)的第一代OCT系統(tǒng)正式進(jìn)入市場(chǎng)。該設(shè)備以醫(yī)工結(jié)合理念為指導(dǎo)，應(yīng)用人工智能算法，相較于國(guó)際競(jìng)品，這款國(guó)產(chǎn)OCT主機(jī)圖像更清晰，操作更方便。

“明年，我們研發(fā)的全球首款三合一OCT系統(tǒng)也有望上市，它搭載了多項(xiàng)全球領(lǐng)先的獨(dú)創(chuàng)功能，可為臨床提供更智能高效的診療方案，保障患者生命健康安全。”朱銳對(duì)記者說(shuō)。

不少專家認(rèn)為，中國(guó)原始科技創(chuàng)新程度不足，原因在于科學(xué)研究與市場(chǎng)需求在很大程度上還是分割的。

“實(shí)際上，民生科技發(fā)展空間大、需求旺、前景廣，在引領(lǐng)生產(chǎn)生活方式變革中占有重要戰(zhàn)略地位，有助于孕育和培養(yǎng)新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)。”中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所副研究員袁志彬表示。

機(jī)制改革——

探索“西光模式”

多年來(lái)，產(chǎn)學(xué)研如何緊密結(jié)合一直是困擾科技界和企業(yè)界的關(guān)鍵問(wèn)題。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，“人才+技術(shù)+服務(wù)+資本”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式——“西光模式”，成為西安光機(jī)所探索科研成果轉(zhuǎn)化與體制機(jī)制改革的最終選擇。

“過(guò)去我們這個(gè)院子是封閉的，大門一關(guān)干自己的事，和社會(huì)也不接觸。”中科院西安分院院長(zhǎng)、西安光機(jī)所原所長(zhǎng)趙衛(wèi)回憶稱，過(guò)去“科技經(jīng)濟(jì)兩張皮”現(xiàn)象普遍存在，絕大多數(shù)科研成果都躺在實(shí)驗(yàn)室和學(xué)術(shù)期刊中“睡大覺(jué)”。“這樣的科研可能會(huì)在未來(lái)被社會(huì)所拋棄，所以改革勢(shì)在必行。”

讓技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室、讓成果走向大市場(chǎng)，這一相向而行的“戰(zhàn)略孵化”路線是西安光機(jī)所體制機(jī)制改革的動(dòng)能與初心。

為此，西安光機(jī)所專門提出“拆除圍墻、開(kāi)放辦所”，要求打破科研人員身份、編制制約，聚力培育“專精特”企業(yè)，進(jìn)而形成優(yōu)質(zhì)的科技創(chuàng)業(yè)土壤。

2013年，西安光機(jī)所聯(lián)合社會(huì)資本發(fā)起創(chuàng)辦了創(chuàng)業(yè)投資孵化平臺(tái)——中科創(chuàng)星。在中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊看來(lái)，西安光機(jī)所構(gòu)建的是類似“熱帶雨林”的新模式。“中科創(chuàng)星在轉(zhuǎn)化科研成果時(shí)，更強(qiáng)調(diào)‘雨水’‘土壤’‘空氣’‘生物’的多樣性，盡力給科研工作者提供良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境，讓其自由生長(zhǎng)。”

張文松曾是西安光機(jī)所光纖傳感組課題負(fù)責(zé)人。幾年前，在西安光機(jī)所的鼓勵(lì)下，他創(chuàng)辦了西安和其光電科技股份有限公司，專門從事光纖溫控系統(tǒng)等高端產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。

現(xiàn)如今，和其光電已是全球知名的變壓器繞組熒光光纖溫控系統(tǒng)品牌商，其系列光纖溫控系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多個(gè)城市以及歐洲、非洲等國(guó)家。

這些具有突破性的產(chǎn)品，恰恰是張文松站在巨人肩膀上完成的。張文松告訴記者：“公司30多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，有一半是來(lái)自于我們?cè)缙谠诠鈾C(jī)所做科研時(shí)積累下的成果，另外一半則是公司結(jié)合市場(chǎng)需求，逐步開(kāi)發(fā)出的完整產(chǎn)品。”

也正因?yàn)橹�前長(zhǎng)期投身技術(shù)研發(fā)，在企業(yè)管理方面，張文松可謂是不折不扣的“菜鳥(niǎo)”。“幸好中科創(chuàng)星提供了許多‘保姆式’服務(wù)，彌補(bǔ)了我們科研人員的創(chuàng)業(yè)劣勢(shì)。”張文松說(shuō)，“從創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)到企業(yè)管理再到品牌宣傳，中科創(chuàng)星一步步輔助我們企業(yè)壯大，加快我們的發(fā)展。”

“我們只專注真正的硬科技項(xiàng)目孵化，專注自己最擅長(zhǎng)的光電信息領(lǐng)域。”米磊簡(jiǎn)單的話語(yǔ)，卻揭示出西安光機(jī)所創(chuàng)業(yè)孵化的最顯著特征——關(guān)注“硬科技”。

何為硬科技？透過(guò)和其光電等孵化企業(yè)，或許可略見(jiàn)端倪：

中科微精公司研發(fā)出“飛秒激光微孔加工裝備”的新型油門噴嘴，使汽油燃燒更加充分；博恩生物公司使用3D打印技術(shù)研發(fā)的術(shù)前診斷模型，極大提高手術(shù)成功率……

米磊解釋說(shuō)，硬科技是指經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究積累形成的，具有較高的技術(shù)門檻和明確的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大支撐作用的關(guān)鍵核心技術(shù)。

“硬科技是需要長(zhǎng)期研發(fā)投入的原創(chuàng)技術(shù)，之所以選擇專注于此，既是基于西安光機(jī)所自身專業(yè)的科研基礎(chǔ)，也是出于社會(huì)責(zé)任和使命擔(dān)當(dāng)。”馬彩文說(shuō)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，西安光機(jī)所已投資孵化約400家硬科技企業(yè)，累計(jì)投資金額達(dá)46億元，協(xié)助中科微光、九天微星、飛芯電子等一百余家企業(yè)實(shí)現(xiàn)后續(xù)融資，形成高端裝備制造、光電芯片、民生健康等產(chǎn)業(yè)集群。