國之大器，始于毫末。高端制造業(yè)的產(chǎn)品競爭已經(jīng)上升到原子尺度，產(chǎn)品的表面性能取決于測量的精度。此外，在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，尖端測量儀器對前沿科學(xué)研究的推進及重大物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)發(fā)揮著不可估量的作用。

上海理工大學(xué)光電信息與計算機工程學(xué)院莊松林院士、韓森教授領(lǐng)銜的團隊，與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實驗室，自主研發(fā)了“超高精度大口徑絕對面形光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)計量關(guān)鍵技術(shù)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(yè)發(fā)展。該項目榮獲2023年度上海市科技進步獎一等獎。

四十年磨一尺，讓中國有了尖端測量儀器

南極天文望遠(yuǎn)鏡、空間引力波探測裝置、納米材料、高端精密設(shè)備……這一系列關(guān)鍵裝備的加工制造，需要對大量光學(xué)元件的各項參數(shù)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(shù)直接制約高端裝備制造發(fā)展。

作為國際干涉測量領(lǐng)域的著名學(xué)者，韓森教授在國外工作多年后毅然回國工作創(chuàng)業(yè)，都源于他心中的一個夢想：以畢生所學(xué)“助力中國創(chuàng)造”。

“中國裝備制造要實現(xiàn)突破，首先要解決制造質(zhì)量問題，其核心關(guān)鍵就是擁有超精密測量能力。”韓森認(rèn)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(fā)之路一走就是40年。

為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，面向國家科技需求，團隊從光學(xué)干涉基本原理出發(fā)，集成計量溯源的光源波長、數(shù)字化相移技術(shù)、計算機技術(shù)于一體，創(chuàng)新實現(xiàn)納米精度的非接觸式光學(xué)測量，開發(fā)出系列光學(xué)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(chǎn)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(shù)解決了超精密光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)計量難題，廣泛服務(wù)于國家大科學(xué)裝置及工程建設(shè)、高端工業(yè)檢測等領(lǐng)域。

突破“應(yīng)用關(guān)”和“市場關(guān)”

從技術(shù)創(chuàng)新到市場落地，從一紙論文到企業(yè)產(chǎn)值，還有多遠(yuǎn)的路需要走？“最后一公里”甚至“最后一百米”是科技成果轉(zhuǎn)化過程中遇到的普遍問題。近些年，韓森穿梭在學(xué)界與工業(yè)界之間，以教授、創(chuàng)業(yè)者的身份致力于超高精度的測量技術(shù)的發(fā)展。

“儀器制造產(chǎn)業(yè)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(jīng)驗，整個過程資金投入大、耗費時間長，要實現(xiàn)盈利一般要在數(shù)年之后。”韓森教授介紹說。

闖過了“技術(shù)關(guān)”，隨之面對的就是“應(yīng)用關(guān)”和“市場關(guān)”，讓創(chuàng)新成果從實驗室走向市場，有賴于團隊多年的深耕和學(xué)校學(xué)院的支持。“早在2018年，上理工就與蘇州慧利儀器有限責(zé)任公司共建聯(lián)合實驗室，以人為紐帶，讓高校科研團隊長期深度對接產(chǎn)業(yè)，將利于更好地盤活一系列資源。”韓森表示，在“大學(xué)教授”和“創(chuàng)業(yè)者”的雙重身份下，高校的基礎(chǔ)創(chuàng)新與企業(yè)的技術(shù)實踐緊密綁定，提高了科研成果轉(zhuǎn)化率和使用效益。相關(guān)科技成果已經(jīng)形成了專利35項、論文152篇、文集21部、軟件著作權(quán)5項、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范19項。

目前，項目實現(xiàn)了超高精度數(shù)字化激光干涉儀的工程化和產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)技術(shù)應(yīng)用在國家級計量機構(gòu)、科研院所、大科學(xué)裝置、高端工業(yè)檢測等領(lǐng)域，推動了企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展和中國制造品牌建設(shè)，促進了高端光電儀器國產(chǎn)化，助推了國家標(biāo)準(zhǔn)計量行業(yè)的科技進步。同時，創(chuàng)造了上億元直接和間接經(jīng)濟效益，帶動了國內(nèi)相關(guān)上市企業(yè)的發(fā)展和壯大。

來源：上海科技報

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