8月20日上午，神舟十二號航天員聶海勝、劉伯明迎來第二次出艙活動。任務期間，劉伯明身上的攝像機捕捉到了難得一見的場景——只見聶海勝站在機械臂上，宛若“太空漫步”。

據(jù)了解，航天員使用的正是中國科學院西安光學精密機械研究所（以下簡稱“西安光機所”）研制的艙外航天服攝像機。該設備可持續(xù)開機6小時以上，攻克了諸多環(huán)境可靠性難題。

伴隨一個個創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn)，近年來，西安光機所始終堅定不移做科技自主創(chuàng)新的探路者。

2015年2月15日，習近平總書記來到西安光機所調研。“核心技術靠化緣是要不來的，必須靠自力更生。”仔細了解產業(yè)化的成果之后，習近平總書記勉勵大家，“科技人員要樹立強烈的創(chuàng)新責任和創(chuàng)新自信”。

“從0到1”的突破如何實現(xiàn)？科研成果落地有何進展？近日，本報記者走進西安光機所，探尋其中的創(chuàng)新故事。

創(chuàng)新攻關——

聚焦核心技術

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

作為中國光學精密機械研究領域的“國家隊”，創(chuàng)建于1962年的西安光機所是一個以戰(zhàn)略高技術創(chuàng)新與應用基礎研究為主的綜合性研究所。50余年來，西安光機所圓滿完成了“兩彈一星”、載人航天等國家重大戰(zhàn)略科研的相關任務，為科技創(chuàng)新進步做出突出貢獻。

近年來，為推動高質量發(fā)展，維護國家安全，西安光機所主動擔當，積極作為，不斷加強基礎研究原始創(chuàng)新，苦下功夫掌握關鍵核心技術。

初夏時節(jié)，在西安光機所的一個實驗室內，52歲的月球與深空探測技術研究室主任楊建峰正埋頭研制硬X射線成像儀。這是中國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星ASO—S的三個載荷之一，專門負責為太陽“拍照”，觀測太陽耀斑。

事實上，相較于太陽觀測，從事星載光學遙感儀器研制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，嫦娥四號在人類歷史上首次實現(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足跡。

嫦娥四號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，順利揭開了古老月背的神秘面紗。而這一景象，就是由作為主任設計師的楊建峰所研制的全景相機拍攝得來的。

楊建峰回憶稱，嫦娥四號搭載的兩個全景相機全都安裝在巡視器的桅桿上，依靠桅桿的左右旋轉和上下俯仰，實現(xiàn)上下大范圍的全景成像。“兩個全景相機之間的距離是270毫米，就像是人類的兩只眼睛，能夠仔細觀察月球的地形地貌，當巡視器往前走的時候也可以判斷距離，達到‘所見即所得’的效果。”

為了確保嫦娥四號全景相機在軌工作穩(wěn)定可靠，在研制過程中，楊建峰率領團隊步步為營，攻克了多項工程性難題。

例如，針對月塵可能造成全景相機曝光不足的問題，楊建峰就做好了充足準備。

楊建峰特別為相機增加了自動曝光控制功能：當月塵令鏡頭變臟時，全景相機的自動曝光功能會增加曝光時間，進而不影響正常工作。同時，曝光控制也可以地面遙控，兩種措施雙管齊下，有效保障了任務的圓滿完成。

“這些年，我越來越感覺到自己能親身參與中國航天，是一件多么值得驕傲的事情。”楊建峰感慨道，“隨著中國航天外太空探索的腳步不斷深入，我們仍要堅持自主研發(fā)、自力更生，努力解決那些‘買不來的’核心技術，不負時代與人民的囑托。”

核心技術“枝頭”之所以能結出累累碩果，離不開粗壯的樹干和龐大的根系支撐，這“樹干”和“根系”就是基礎研究。

“通俗來講，我們這個團隊主要解決的是讓微小物體‘看得更清楚’的難題。”姚保利是西安光機所從事基礎研究的科研人員之一，經過長期理論與技術研究，他帶領團隊研制出了國內首臺具有自主知識產權的結構照明超分辨顯微成像系統(tǒng)，分辨率達到90納米的同類技術國際最好水平。

多年來，姚保利團隊一直致力于新型光學成像理論方法的研究，在國際期刊上已發(fā)表200多篇研究論文，授權國家發(fā)明專利18項。

“這幾年，能明顯感覺到鼓勵基礎研究的氛圍更濃了、儀器設備更先進了，我們這些科技工作者干勁也更足了！”姚保利說。

“基礎研究是科技創(chuàng)新的根基。”西安光機所所長馬彩文介紹，近三年，西安光機所在基礎研究領域投入的平臺建設及項目經費已達6000萬元。“未來，我們還將繼續(xù)圍繞關鍵核心技術，扎扎實實開展基礎研究，加大對基礎科研的支持。”

科研方向——

堅持民生所需

科研目標除了要面向世界科技前沿與國家重大需求，還應面向國民經濟主戰(zhàn)場和人民生命健康。

近年間，西安光機所堅持民生所向、市場所需，努力將創(chuàng)新成果轉化為實實在在的科技產品。

6年前，在西安光機所的科技成果展廳，一臺名為投影式紅外血管成像儀的設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題。而6年后，這臺醫(yī)療設備已成功遠銷至海外十多個國家。

“當時，有一個朋友帶著孩子去打針，因為孩子血管太細，扎了很多針也沒有扎進去，護士很難辦，家長也心疼，朋友就問我能不能通過光學的方式把血管看得更清楚。”設備研發(fā)者、西安光機所副研究員朱銳介紹說，“我們當時正好有一些靈感，經過8個月左右的研發(fā)，產品最終實現(xiàn)落地。”

少為人知的是，這款“扎針神器”僅是朱銳在光學相干斷層掃描技術（OCT）研究過程中的一次簡單應用。

“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進行360度高速掃描，可以將血管影像從二維轉換成三維立體影像，進而最大程度發(fā)現(xiàn)血管內“隱藏的敵人”。

“OCT能夠完美回答每臺介入手術都面臨的一系列問題，比如，要不要放支架、在哪兒放支架、放多大的支架？”朱銳說。

雖然OCT有著如此重要的意義，但受限于技術壁壘，十年前，國內卻只流通著一款進口產品，超四百萬元的高昂售價嚴重制約著該技術在國內的普及應用，大部分患者都無法享受到OCT帶來的治療便利。

“我一直都希望能做出一個對所有人都有幫助的科技產品。”為了填補國內行業(yè)空白，做出性能頂尖的心血管OCT設備，朱銳帶領研發(fā)團隊不斷改進OCT導管的光纖結構，精益求精。

從實驗室邁向市場的過程看似容易，實則步步維艱。

“OCT設備是由無數(shù)技術環(huán)節(jié)拼湊成的，就像做乘法題目一樣，有一個地方錯誤為零，則結果為零。”為此，朱銳帶領團隊反復對實驗室里的樣機進行工程化示范研究，再跟臨床緊密結合，不斷進行調整。

功夫不負有心人，2020年7月，由團隊研發(fā)的第一代OCT系統(tǒng)正式進入市場。該設備以醫(yī)工結合理念為指導，應用人工智能算法，相較于國際競品，這款國產OCT主機圖像更清晰，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，它搭載了多項全球領先的獨創(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。”朱銳對記者說。

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

“實際上，民生科技發(fā)展空間大、需求旺、前景廣，在引領生產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)新產業(yè)、新業(yè)態(tài)。”中國科學院科技政策與管理科學研究所副研究員袁志彬表示。

機制改革——

探索“西光模式”

多年來，產學研如何緊密結合一直是困擾科技界和企業(yè)界的關鍵問題。經過長期實踐，“人才+技術+服務+資本”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式——“西光模式”，成為西安光機所探索科研成果轉化與體制機制改革的最終選擇。

“過去我們這個院子是封閉的，大門一關干自己的事，和社會也不接觸。”中科院西安分院院長、西安光機所原所長趙衛(wèi)回憶稱，過去“科技經濟兩張皮”現(xiàn)象普遍存在，絕大多數(shù)科研成果都躺在實驗室和學術期刊中“睡大覺”。“這樣的科研可能會在未來被社會所拋棄，所以改革勢在必行。”

讓技術走出實驗室、讓成果走向大市場，這一相向而行的“戰(zhàn)略孵化”路線是西安光機所體制機制改革的動能與初心。

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

2013年，西安光機所聯(lián)合社會資本發(fā)起創(chuàng)辦了創(chuàng)業(yè)投資孵化平臺——中科創(chuàng)星。在中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊看來，西安光機所構建的是類似“熱帶雨林”的新模式。“中科創(chuàng)星在轉化科研成果時，更強調‘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。”

張文松曾是西安光機所光纖傳感組課題負責人。幾年前，在西安光機所的鼓勵下，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)等高端產品的研發(fā)、生產、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)被廣泛應用于國內多個城市以及歐洲、非洲等國家。

這些具有突破性的產品，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多項關鍵技術，有一半是來自于我們早期在光機所做科研時積累下的成果，另外一半則是公司結合市場需求，逐步開發(fā)出的完整產品。”

也正因為之前長期投身技術研發(fā)，在企業(yè)管理方面，張文松可謂是不折不扣的“菜鳥”。“幸好中科創(chuàng)星提供了許多‘保姆式’服務，彌補了我們科研人員的創(chuàng)業(yè)劣勢。”張文松說，“從創(chuàng)業(yè)培訓到企業(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目孵化，專注自己最擅長的光電信息領域。”米磊簡單的話語，卻揭示出西安光機所創(chuàng)業(yè)孵化的最顯著特征——關注“硬科技”。

何為硬科技？透過和其光電等孵化企業(yè)，或許可略見端倪：

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打印技術研發(fā)的術前診斷模型，極大提高手術成功率……

米磊解釋說，硬科技是指經過長期研究積累形成的，具有較高的技術門檻和明確的應用場景，對經濟社會發(fā)展具有重大支撐作用的關鍵核心技術。

“硬科技是需要長期研發(fā)投入的原創(chuàng)技術，之所以選擇專注于此，既是基于西安光機所自身專業(yè)的科研基礎，也是出于社會責任和使命擔當。”馬彩文說。

據(jù)統(tǒng)計，截至目前，西安光機所已投資孵化約400家硬科技企業(yè)，累計投資金額達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、民生健康等產業(yè)集群。