深圳口述史|劉若鵬:持續創新助力中國超材料成為全球領航者

深圳口述史|劉若鵬:持續創新助力中國超材料成為全球領航者

劉若鵬

1983年9月24日出生於陝西西安,現任深圳光啟高等理工研究院院長,第十三屆全國人大代表、中國科協第九屆常委、全國工商聯第十二屆執委、廣東省工商聯常委、深圳市工商聯副主席、深圳市專家委員會委員、超材料電磁調製技術國家重點實驗室主任、全國電磁超材料技術及製品標準化委員會副主任委員。第十八屆“中國青年五四獎章”獲得者,第四屆“全國非公有制經濟人士、優秀中國特色社會主義事業建設者”榮譽稱號獲得者。

光啟自成立以來,堅持從底層基礎科學研究做起,持續探索,突破技術要求,追求更好的產品。一路走來,我們遇到了許多挫折和坎坷,但我們始終堅持,不忘當年創業的初心,希望真正做到以技術報國,為中華民族科技復興作出貢獻。未來,我們將以技術創新推進我國尖端裝備智慧化升級,建立起整個行業的技術創新價值鏈,同時持續為國家培養超材料領域高階人才,助力中國超材料成為全球領航者。

深圳有著創新精神、改革精神、企業家精神,它們匯聚成一股力量,推動著新興企業和產業的發展。

在深圳長大

感受一次次發展和變化

我是在古都西安出生的,小時候常在城牆上玩耍。後來因父母工作需要,全家遷至深圳。在深圳,我吃了從未吃過的開心果,逛了中英街,一切都如此新奇。

剛來深圳的幾年裡,我每年都隨著父母親去參加荔枝節,吃新鮮的荔枝,感受節日歡快的氛圍,誰知沒多久,荔枝節就沒了,隨之而來的是高交會。尚在上小學的我,哪懂高交會是什麼,只聽得大人們說這是個高科技的展覽。

還記得1992年,我看到一堆人在街上排隊,以為是買冰淇淋之類好吃的東西,走到跟前發現那些人拿著幾張紙就出來了。後來才知道,大家通宵排隊,是為了購買新股認購抽籤表。如今看來,我在不知不覺中跟隨時代的步伐,感受深圳每一次的發展和變化。

研究“超材料”

回國開創一片天地

我從小就喜歡物理,中學時還參加過物理競賽。2002年,我被保送至浙江大學,大學期間,我開始關注到“超材料”。

“超材料”指的是一些具有人工設計的結構並呈現出天然材料所不具備的超常物理性質的複合材料。由於超材料的逆向設計,它具有很大的設計靈活性,在新型物理器件、天線系統等領域具有巨大的潛在應用價值,尤其是在尖端裝備上具有重要作用,甚至顛覆性影響。

當時“超材料”還不是一個領域,只是物理研究一個非常小的分支。要知道在2001年,美國加州大學聖迭戈分校的史密斯教授等人才在實驗室製造出世界上第一個負折射率的超材料樣品。在國際學術會議上,大家常為超材料的一個理論而爭得面紅耳赤。這讓我覺得非常有意思,一個能夠容納百家爭鳴的學術領域,也證明了它還有更多發展和進步的空間。

大學畢業後,我去美國杜克大學攻讀博士學位,繼續深入研究超材料。這期間,我率領團隊用超材料技術成功研製出了“可隱身”的實驗室作品,並署名第一作者在美國《科學》雜誌刊載論文,這引起了科學界轟動。此時的超材料在美國是最新、最前沿的領域。若留在美國,我與原來實驗室的幾位博士將獲得大量的裝置和資金支援,但思考再三,我們還是決定回國創業。我們這批“80後”是戴著紅領巾、站在紅旗下成長的一代,愛國的種子從小便種在了心中,長大後,我們希望能以所學報國。

當時回國有很多選擇,京津冀,長三角等地,但我堅持來深圳,我跟團隊說,選擇一座城市,不僅僅要關注市場、使用者,最主要是看這座城市背後的精神。深圳有著創新精神、改革精神、企業家精神,它們匯聚成一股力量,推動著新興企業和產業的發展。

超材料應用到我國尖端裝備上,我們在這個行業創業,是在挑戰不可能。

從零開始

實現超材料規模化生產

2010年,我們團隊透過高層次人才引進深圳,正式創立了深圳光啟高等理工研究院,光啟成為深圳首批公益性新型科學研究機構。

深圳口述史|劉若鵬:持續創新助力中國超材料成為全球領航者

▲劉若鵬(右一)與同事在研究產品。

深圳口述史|劉若鵬:持續創新助力中國超材料成為全球領航者

▲劉若鵬與同事工作現場研究地圖。

記得當時深圳市科協和科工貿信委還組織了一場小型的評審會,請來學術界、投資界以及企業界的多位專家與我們交流。也正是在評審會上,我遇到了後來光啟的第一位投資人松禾資本董事長厲偉,拿到了光啟的第一筆1000萬投資。

從零開始起步,我們面臨著非常多的困難和障礙,甚至還有很多不理解。因為我們研究的超材料應用到我國尖端裝備上,誰會在這個行業創業?這個行業壁壘很多,門檻很高。我們拿這個東西創業,是在挑戰不可能,如果我們團隊堅持不下去很容易散掉。所以我們要有足夠的人才去做這個事情,還要透過技術真正將它應用在裝備方面,將這些源頭的原創科技真正變成能帶來深刻變革的生產力,甚至能帶來國家競爭力的提升。我們很幸運,隨著國家發展的戰略部署,我們也得以真正的進入這個行業,形成中國的超材料工業。

然而,剛從美國回來時,我們時常感到沮喪,實驗室沒有,研究工具沒有,因為租不起房子,我們還曾在一輛小破車裡辦公。超材料研發需要鉅額投入,我們拿到的啟動資金,僅夠解決基本的科研問題,每天我們幾個人擠在一間20平方米辦公室裡工作,沒有實驗室,要做電磁波測試,還得跑到地下車庫,因為那裡沒有電磁波干擾。除了窘迫的創業條件,我們還要考慮如何讓研究院“運作”起來。

最初,我們參照國內外的一些研究院,建立了一套完整的制度架構和流程規範,但很快我們發現,這樣不僅研究不出東西,研究院還差一點因為這些條條框框夭折。後來,我們拋棄了這些規章制度,大家都坐下來頭腦風暴,一門心思解決技術上的難題,我們的努力很快得到了回報,超材料的技術難關被一一攻破。從2010年開始,到2012年底,光啟的專利數已經超過2000件,佔全球超材料專利總量的85%。

然而,科技創新是一個完整的鏈條,從基礎研究開始,到技術開發,再到產業化,才能完成一次科技創新過程。但是,學術界的科研成果,經常會面對轉化效率低下的難題。對此,業界有一個形象的比喻:在基礎科研和產業化之間橫亙著一道“死亡谷”。我們很幸運,跨越了這道“死亡谷”,跨越了最艱難實驗室前沿科學研究到工程化技術體系構建的鴻溝,實現了超材料創新技術由“0到1”的產業化。

2012年7月13日,全球首條超材料中試線投產,光啟正式實現超材料規模化生產。

歷時近四年的艱苦研發,光啟高效能電磁材料終於研發成功,並起名為“白起”系列,完全實現自主研發,打破了國際壟斷,填補了行業空白。

解決“卡脖子”難題

研發出高效能電磁材料

在超材料的製造過程中,如果沒有穩定、高效能的電磁材料,超材料裝備產品則無法發揮極致功能。就像再優秀的能工巧匠,也需要質堅紋美的材料,才能製作出上乘之作。

但我們在設計超材料產品過程中發現,很多功能材料都面臨著“卡脖子”困境。我們曾前前後後找了不下十家供應商,其中不乏國內做電磁材料的龍頭企業和科研所,但材料效能總是不達標,要麼無法透過高溫測試,要麼介電損耗過高,要麼產品孔隙率太多等。由於超材料中的高效能電磁材料,大多應用在尖端裝備等涉及國家及公共安全的敏感行業,所以發達國家對向中國出售此類材料有極其嚴苛的限制。

關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,必須依靠自主創新,聚焦戰略型新興技術,解決“卡脖子”難題。為突破這項國外封鎖的技術,我們決定自己研發應用在尖端裝備領域的高效能電磁材料。

2016年1月1日,光啟正式立項,研究高效能電磁基底材料。我們真的是從零開始。高效能電磁材料的設計和製作工藝等核心技術僅僅掌握在美、日少數幾家巨頭手中,對我們完全實行了技術封鎖,我們沒有任何成功的經驗可借鑑,但我們當初就堅信可以比他們做得更好,因為我們有足夠領先的製造工藝和硬體條件。

我們不僅在實驗室經過了成百上千次的測試,還在海陸空各場景產品上進行了測試。有整整半年,我們的產品必須泡在海水中做各種耐高壓、耐腐蝕測試。歷時近四年的艱苦研發,光啟高效能電磁材料終於研發成功,並起名為“白起”系列,完全實現自主研發,打破了國際壟斷,填補了行業空白。

也正是在我們決心自主研發的那一年,由光啟領銜,檢測監管機構、十餘家科研院所、相關產業企業共同起草了全球首份超材料領域的國家標準——《電磁超材料術語》,該標準規定了電磁超材料的類別、功能、設計、基材、應用等相關方面的術語和定義,打破了歐美對前沿科技的技術和標準壟斷。

這不僅僅是我們前進的一小步,更是中國電磁超材料發展的一大步。

培養創新人才

助力超材料領域發展

最初創業時,除了我們五個博士,國內研究超材料方面的人不多。我們深知人才是科技創新的根本,無論是光啟還是我國的超材料領域研究,都需要足夠多的人才來推動其發展。

為此,在2011年,光啟組建了超材料電磁調製技術國家重點實驗室,這是我國唯一一個超材料技術的國家重點實驗室。截至2020年9月,光啟已形成國家級創新平臺-省市級重點實驗室-工程實驗室等多層次全鏈條的超材料創新體系,全面建立了5個國家級創新平臺,13個省級市級重點實驗室、工程實驗室,創新平臺支撐作用明顯,源頭創新能力不斷提升。

不僅如此,光啟還設有全國首個專注於超材料研發與產業化的企業博士後工作站,建立了專業結構合理和科研能力良好的博士後團隊。

深圳口述史|劉若鵬:持續創新助力中國超材料成為全球領航者

▲劉若鵬(左三)與部分同事合影。

2021年,在中央、省、市有關部門的共同支援和推動下,光啟啟動了與高校聯合培養超材料博士的專項計劃即“錢學森計劃”。“錢學森計劃”於2021年首次正式開展招生。該計劃面向超材料底層科學研究的高素質科研人才,透過與高校聯合培養博士生和建立光啟博士後站,為我國超材料領域培養頂尖高水平科技人才。2021年光啟成功招收7名博士生。

正是十餘年的“內生性”的人才儲備,為我們轉化成了巨大的技術紅利。截至2021年底,光啟累計申請專利5891件、獲得授權專利3743件。在超材料領域專利申請總量位居全球第一,實現超材料底層技術專利覆蓋。

深圳口述史|劉若鵬:持續創新助力中國超材料成為全球領航者

▲劉若鵬(左四)與部分同事在實驗室的合影。

雖然一路走來我們遇到了許多挫折和坎坷,但我們始終堅持,不忘當年創業的初心,希望能真正做到以技術報國。

擴大產能

以技術報國

隨著在超材料領域的不斷髮展,光啟也踏入了新的階段。

2020年,光啟超材料在尖端裝備領域得到了廣泛地應用,並推動超材料進入規模化批次生產狀態。作為全球超材料尖端裝備領域唯一能實現批次生產的供應商,我們超材料產品目前已經處於供不應求的狀態。

後來光啟超算中心完成了兩次擴容升級,計算能力比原來增大了6-7倍,可以實現更多複雜材料、更大尺寸、寬頻帶、全方位的超材料航空結構件的效能模擬,甚至是整機模型的模擬計算。同時,全國規模最大的新一代超材料技術智慧製造基地在2021年3月18日順利透過竣工驗收並正式投產。

今年年初,我們與重要客戶簽訂了歷史上最大金額的訂單,這是單一客戶的單一產品訂單,也是超材料技術在我國航空結構大部件中的成功應用。這是對我們過往努力的回報,也是對超材料技術的認可。

如果沒有夢想,企業不足以長期發展。如果沒有有夢想的企業,人類的生活也不會發生今天的變化。如果說光啟與別的優秀企業有相似之處,那便是有著同樣的創新特質和夢想。一個人的財富、名利、得失都是暫時的,企業也是如此,最重要的是我們要知道為什麼而活。

光啟自成立以來,堅持從底層基礎科學研究做起,持續探索,突破技術要求,追求更好的產品。一路走來,我們遇到了許多挫折和坎坷,但我們始終堅持,不忘當年創業的初心,希望真正做到以技術報國,為中華民族科技復興作出貢獻。未來,我們將以技術創新推進我國尖端裝備智慧化升級,建立起整個行業的技術創新價值鏈,同時持續為國家培養超材料領域高階人才,助力中國超材料成為全球領航者。

採寫 | 深圳晚報記者 唐文雋

【來源:深圳晚報】

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