在航天、探月、北斗、移動通信、深海探測等諸多領域,青島自主研發的一些科學儀器、設備逐漸達到國內領先、國際“并跑”水平——
“器”度不凡:“青島造”科研設備卡位高端

■海儀所研發的激光雷達布局在南極。
當河南遭遇暴雨洪澇災害,青島前去援助的除了搜救隊外,還有一支科技力量:中國電子科技集團公司第二十二研究所派出了探地雷達檢測車前往鄭州、新鄉重點道路“巡邏”,快速找到因洪水沖刷導致的“隱形”地下空洞。他們到達鄭州的第一周,檢測車就在180公里范圍內找到了23處易塌陷區域,其中有3個地下空洞面積達10平方米,距離地面僅1.5米。

探地雷達檢測車是中國電科22所自主研發的國產化設備,其核心器件探地雷達曾在去年為珠峰測量過“身高”。

在青島,像探地雷達這樣通過自主創新實現國產化,并在國際競爭中占據一席之地的科研儀器和設備正層出不窮。自主創新,推進科技自立自強,已經融入城市的基因和血脈。
誕生多項“中國第一”,越來越多的儀器設備屬于“青島研發”
工欲善其事必先利其器,科研的競爭,往往首先是科學儀器和裝備的競爭。
中國電科22所探地雷達技術中心主任于景蘭告訴記者,去年給珠峰測身高的雪深雷達是首次登上珠峰的國產雷達設備,團隊在地下目標探測領域已深耕多年。

“現在,我們的設備在國內市場占有率達35%左右,全國排名第一。核心技術達到國際一線雷達水平,部分指標具有自己的特色。”于景蘭說的技術特色,是指企業立足自主研發優勢,通過雷達探測、視頻觀測、管中檢測、平臺管理等綜合服務,提供從儀器銷售、工程檢測到大數據處理、智能判讀、預警決策、城市管理的“一攬子”解決方案。
其實,通過自主創新在國內率先實現完全國產化,并實現國際并跑、領跑的青島儀器或設備不在少數。在我國分析儀器行業,成立于2002年的青島盛瀚色譜技術有限公司是首個、也是目前唯一一個實現設備完全國產化的企業,董事長朱新勇告訴記者,經過十余年的研發,盛瀚已經實現了包括色譜柱、高壓閥、淋洗液發動器等所有器件在內的離子色譜儀完全國產化,累計研發投入超過1億元。其設備在國內的市場占有率正以每年5%的速度穩步提升,國際市場也在加速拓展。
依托中電科41所成立的中電科思儀科技股份有限公司一直是我國電子測試儀器的“國家隊”代表,特別是在微波毫米波測試、光電測試、通信測試、基礎測試以及相關領域實現了高端重大科學儀器的一系列重大技術突破,已達到國內絕對領先、國際先進水平。
從1978年國內首臺“全固態微波信號發生器”到2019年“高性能頻譜分析儀”,中電科思儀公司和中國電科41所共誕生了100多項“中國第一”,其研發的電子測試儀器已在衛星、通信、導航、雷達、教育等領域得到廣泛應用,并為載人航天、探月、北斗、新一代移動通信等國家重大工程提供了關鍵測試保障,成為青島引以為傲的原始創新。
探測深海大洋,青島自研設備形成系列化高質量產品
作為海洋科技名城,青島通過自主研發,在海洋裝備領域形成了系列化高質量產品。
最值得被提及的是海洋觀測監測領域。目前,青島有30余家涉海高校、科研院企從事海洋觀測監測裝備制造,占據全國海洋觀測監測技術體系70%的力量。其中,山東省科學院海洋儀器儀表研究所長期保持“四項冠軍”:國產海洋監測裝備總體市場占有率第一、船舶氣象儀國內軍用市場占有率100%、海洋資料浮標國內市場占有率90%以上、海洋臺站占我國海洋臺站觀測網的60%以上。
自主研發水下設備的“耳朵和嘴巴”,售出第一件國產聲學釋放器;研發的激光雷達在南極布設;熒光傳感器、金剛石薄膜電極式海洋鹽度傳感器打破國外壟斷,在國內率先實現自主研發、批量生產……目前,海儀所于浮標、臺站、氣象儀“老三件”之外,還在推動海洋核心傳感器與高端儀器的研發,已成立7家產業化公司。
在海洋觀測監測領域,青島科研院企還實現了差異化發展。中船重工710研究所旗下全資子公司青島海山海洋裝備有限公司自研的HM2000型Argo浮標,是國內唯一獲得國際Argo組織認可的國產化浮標;海洋試點國家實驗室深海高端裝備聯合實驗室自主研發的“浮星4000”Argo浮標,將探測深度從2000米提升到4000米……Argo浮標就像密集的海上燈塔,青島自主研發的海洋裝備投身其中,正在助力全球“透明海洋”的實現。
青島在自主研發的海洋類滑翔機領域也獨領風騷。在海面上,青島海舟科技有限公司研發的“黑珍珠”波浪滑翔器以海洋波浪為前進動力,在大洋上“眼觀六路耳聽八方”,實時觀測監測海面氣溫、氣壓、鹽度等數據;在海面下,海洋試點國家實驗室海洋觀測與探測聯合實驗室(天津大學部分)研發的“海燕X”水下滑翔機下潛深度達到10619米,刷新世界紀錄,開啟了水下滑翔機萬米觀測應用的新時代。
在水下機器人的研發領域,青島更是呈現井噴之勢。青島哈文船艇有限公司的遙控智能救生機器人、青島水澤海洋科技有限公司的海洋觀測水下機器人、青島趕海機器人有限公司的海底爬行機器人、青島鰭源創新科技有限公司的工業水下機器人以及青島羅博飛海洋技術有限公司的水下養殖機器人……各具特色、各顯神通的“青島產”水下機器人,彰顯著青島在海洋科技領域的實力和自主研發裝備領域的創造力。
注重研發更注重市場,打破“賣不出去的‘首臺套’”現象
中電科思儀科技股份有限公司測試儀器首席科學家年夫順說,科學儀器研發是多學科融合的系統工程,不僅需要基礎理論和關鍵技術突破,還需要材料、器件、部件、制造工藝、測量算法和數據庫等工業基礎支撐。
基于此,中電科思儀董事長張紅衛對青島在科學儀器研發領域的產業鏈協同創新優勢十分有信心。他說,青島建有國內最大的高端電子測試儀器研發和生產基地,創造了國內最先進的電子測試儀器檢驗檢測條件,集聚了山東大學、中國海洋大學、中國石油大學(華東)、哈爾濱工程大學等高校,在人工智能、量子信息、微電子等技術方面儲備了人才。此外,中船、中車等測試儀器典型下游用戶單位,也讓青島擁有良好的儀器應用市場。
如果說自主研發出科研儀器、裝備是邁出了極為重要的一步,那么,能否獲得市場青睞則是更重要的后續“發力點”。
以海洋裝備領域為例,受制于其行業特殊性,大規模應用的裝備相對較少,目前國產海洋裝備面臨“有貨無市”的尷尬局面,“賣不出去的‘首臺套’”困境亟待打破。
青島一直在尋求突破,其中最重要的一點是提升海洋裝備品質。今年上半年,海儀所成果轉化公司青島泰戈菲斯海洋裝備股份公司交付了來自中國海洋大學的“訂單”,售出了公司生產的第一件國產聲學釋放器,這是我國國產聲學釋放器市場的“首單”。這份難得的“首單”,源于3年來青島泰戈菲斯對聲學釋放器的上百次試驗、改進。2020年下半年,儀器經過自然資源部第三海洋研究所、中國科學院海洋研究所的項目試用,初步反饋結果“有口皆碑”,讓市場看到了希望。
既是“生產商”,又是“使用方”,青島在海洋領域的研發優勢與海洋科考裝備需求之間的“適配”,也在打破“賣不出去的‘首臺套’”困境。海洋所研發的中科海開拓系列深水可視化可控沉積物柱狀取樣系統,今年上半年“登上”了青島海洋地質研究所“海洋地質九號”科考船,創造了取樣海域樣品的最長紀錄。
依靠強大的自主創新實力,越來越多的青島儀器設備正“上天入地下海”,在全國乃至全球重大科研領域凸顯著“青島創造”的力量。(青島日報/觀海新聞記者 耿婷婷 李勛祥 實習記者 田欣怡)
責任編輯:張慕鑫