國之大器，始于毫末。高端制造業的產品競爭已經上升到原子尺度，產品的表面性能取決于測量的精度。此外，在基礎研究領域，尖端測量儀器對前沿科學研究及重大物理現象的發現發揮著不可估量的作用。
上海理工大學光電信息與計算機工程學院莊松林院士領銜的韓森教授團隊，與蘇州慧利儀器有限責任公司共建聯合實驗室，自主研發了“超高精度大口徑絕對面形光學標準計量關鍵技術及儀器”，打造一把納米級“精密之尺”，大大推動了中國高端制造業發展。該項目榮獲2023年度上海市科技進步一等獎。
四十年磨一尺 讓中國有了尖端測量儀器
南極天文望遠鏡、空間引力波探測裝置、納米材料、高端精密設備……這一系列關鍵裝備的加工制造，需要對大量光學元件的各項參數進行測量，這項工作都要依靠超高精度的測量儀器。在以往，超精密測量技術直接制約高端裝備制造發展。
作為國際干涉測量領域的著名學者，韓森教授在國外工作多年后毅然回國工作創業，都源于他心中的一個夢想：以畢生所學“助力中國創造”。
“中國裝備制造要實現突破，首先要解決制造質量問題，其核心關鍵就是建立超精密測量能力。”韓森認為。然而完成夢想談何容易，將精密之尺精確到納米尺度，這條自主研發之路一走就是40年。
為了實現這個目標，面向國家科技需求，團隊從光學干涉基本原理出發，集成計量溯源的光源波長、數字化相移技術、計算機技術于一體，創新實現納米精度的非接觸式光學測量，開發出系列光學測量儀器。
“簡單地來說，干涉儀就是將激光分為兩束，照射至需要的測量的器件上，再匯合產生干涉，從而精確地測量出被測件表面的形貌誤差，包括平面、球面、柱面或者自由曲面。”韓森教授介紹，技術解決了超精密光學標準計量難題，廣泛服務于國家大科學裝置及工程、高端工業檢測領域。
突破“應用關”和“市場關”
從技術創新到市場落地，從一紙論文到企業產值，還有多遠的路需要走？“最后一公里”甚至“最后一百米”是科技成果轉化過程中遇到的普遍問題。近些年，韓森穿梭在學界與工業界之間，以教授、創業者的身份致力于超高精度的測量技術的發展。
“儀器制造產業門檻高、難度大，不僅需要基本的物理概念，還需要工程化的經驗，整個過程資金投入大、耗費時間長，要實現盈利一般要在數年之后。”韓森教授介紹說。
闖過了“技術關”，隨之面對的就是“應用關”和“市場關”，讓創新成果從實驗室走向市場，有賴于團隊多年的深耕和學校學院的支持。“早在2018年，上理工就與蘇州慧利儀器有限責任公司共建聯合實驗室，以人為紐帶，讓高校科研團隊長期深度對接產業，將利于更好地盤活一系列資源。”韓森表示，在“大學教授”和“創業者”的雙重身份下，高校的基礎創新與企業的技術實踐緊密綁定，提高了科研成果轉化率和使用效益。
目前，相關科技成果已經形成了專利35項，論文152篇，文集21部，軟件著作權5項，標準規范19項。此外，項目實現了超高精度數字化激光干涉儀的工程化和產業化，相關技術應用在國家級計量機構、科研院所、大科學裝置、高端工業檢測等領域，推動了企業產品標準化的發展和中國制造品牌建設，促進了高端光電儀器國產化，助推了國家標準計量行業的科技進步。同時創造了上億元直接和間接經濟效益，帶動了國內相關上市企業的發展和壯大。
來源：上海科技報
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