作者:李大庆 来源:科技日报 发布时间:2014-7-27 13:52:54
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承担高校和企业难以承担的研究 面向国家二三十年后的战略需求
中科院先导专项:超前研究布局 服务国家战略

 

陈立泉院士与锂电池结缘是在德国。
 
1976年12月,物理所的陈立泉登上了前往联邦德国的航班。作为中科院与德国马普学会的第一批交流者,他来到马普固体所进修。原本他是研究晶体的,但在马普他看到德国人正在研究锂电池,并听说这种纽扣大小的电池,有可能替代大块头的铅酸电池。
 
陈立泉马上给物理所写信,请求转变方向,研究锂电池。结果获得批准。自此,陈立泉步入了锂电池研究领域。回国后,中科院对陈立泉研究锂电池予以支持,从“六五”到“八五”都拨了经费。国家863计划启动后,陈立泉成了其中锂电池项目的首席科学家。他在国内首先研制成功锂电池,并建成我国第一条锂电池中试生产线。
 
超前研究,超前布局,服务国家战略需求,这正是中科院人的追求。
 
多学科优势
 
如今,物理所的年轻人还在研究锂电池。只不过,这项研究有了新的名称:A类先导专项。
 
所谓A类先导专项,都是定位于解决关系国家长远发展的重大科技问题,是对国家未来发展具有战略性、全局性影响的项目,是超前布局超前研究的中科院重大项目。
 
中科院重大任务局局长王越超说,先导专项分为A类和B类。A类是前瞻战略科技专项,B类是基础与交叉前沿方向布局。A类先导专项包括干细胞与再生医学研究、未来先进核能—钍基熔盐堆核能系统、空间科学、应对气候变化的碳收支认证及相关问题、低阶煤清洁高效梯级利用等研究。
 
中科院部署A类先导专项可以说是为自己找到一个比较准确的定位。中科院有基础研究,不少高校也有;中科院有高新技术研究,许多企业也有。而中科院的A类先导专项研究却是高校和企业所没有的。这些研究都是瞄准未来二三十年的战略需求,高校因力量有限而难以开展,企业又由于技术太超前、投资太高而望尘莫及。
 
在A类先导专项中,有一个未来先进核裂变能项目。其中有钍基熔盐堆研究,就是利用钍作燃料进行核反应发电。它安全性高,核废料极少,还不可能核扩散。我国是钍的资源大国,若能用钍生产核能,可保我国能源供应千年无忧。王越超说,我们的目标是“瞄准核燃料来源、核废料处理两大瓶颈问题,开展系统的关键技术与集成研究,突破系列核心技术”。
 
中科院的优势是学科门类齐全。钍基熔盐堆研究主要是由中科院上海应用物理所挂帅,包括中科院的12家单位约900人参与。中科院金属所副所长张健说,金属所承担的是熔盐堆结构金属材料的研究,“用于制作结构支撑部件,如反应堆堆芯容器、回路管道、熔盐泵等,既要耐高温、耐腐蚀,又要防辐照”。像金属所一样,有机所承担了萃取法锂同位素分离及熔盐制备的研究,上海高研院进行先进热—功转换关键技术研究,应用化学所从事核纯级氟化钍制备研究,硅酸盐所开展熔盐腐蚀基础问题研究,而化学所则研究熔盐在环境中的行为……
 
多学科优势在这里充分显现。中科院人拧成了一股绳。
 
深度试水
 
屁股坐在哪就要为哪服务。撇开这句话的对与错,它在目前是影响中国科技发展的大问题。
 
2006年3月,中科院确立了知识创新工程三期的目标,提出要“集中力量解决一批国家规划中明确提出的重大科技问题,解决一批具有明确技术出口、能产生重大社会经济效益的产业核心技术与关键技术问题”。当时,中科院副院长在接受科技日报记者采访时说,中科院的研究所主要是以学科为导向设立的。而现代科技新成果许多都是学科交叉的产物。中科院在知识创新工程三期中要打破学科的束缚,极力推进跨学科的联合与协作攻关能力。
 
愿望是美好的,阻力却是巨大的。中科院虽在推动学科交叉解决重大任务方面有进步,但整体上仍难克服研究所的本位主义。用一位中科院人的话说:“你一个研究员,占着所里的创新岗位,拿着所里的工资,却不为所里工作,整天干着外单位的任务,所里为什么养着你?”说到底,就是屁股坐在我这儿,就得为我服务。
 
这类问题绝不仅仅限于中科院。
 
中科院先导专项的实施为打破屁股坐在哪的束缚创造了良机。对中科院部署的重大任务,研究所也鼓励所内人员积极参与。而中科院也把是否参与先导专项视为研究所能力和水平的一个重要方面。
 
对中科院来讲,部署实施先导专项是一石二鸟的妙手。2010年3月,国务院审议并原则通过中科院“创新2020”规划时,同意中科院“组织实施战略性先导科技专项,形成重大创新突破和集群优势”,“深化院所改革,形成有利于鼓励创新的体制机制”。中科院正是借实施先导专项之机,在鼎力攻关中探索体制机制创新。
 
创新与坚守同行
 
李泓是A类先导专项“变革性纳米产业制造技术聚焦”中长续航动力锂电池项目的首席科学家,负责研制第三代锂电池—能量高密度的负极材料以硅取代石墨的电池。
 
这个先导项目集中了中科院11家单位的科研团队协作攻关。对于已明确技术路线的材料的选定,先导项目采用了团队竞赛的办法。
 
在研制锂硫锂空全固态材料方面,李泓选择了那些过去研究成果比较突出的研究团队。“在项目启动时,我也无法判断哪个团队做得最好,就选了几家一起做,然后测试其研制样品的指标。今年你做得好,你就是这个材料研制队伍的负责人,明年他做得好,他就是这个队伍的负责人。”对于那些一开始没能加入项目研制队伍的,先导项目也为他们保留着机会。一旦你的样品测试结果最好,你就可以支配该方向80%的经费。而测试结果暂时落后的团队,保留继续研究的资格,当年度和其他单位一起共享其余的20%的经费分配。
 
“这个平台的竞争非常激烈。”李泓说,今年做锂硫电池时,中科院化学所、物理所、大连化物所、苏州纳米所、沈阳金属所等五家单位的多个研究团队送来了样品。测试是在标准的条件下进行的,允许项目内各单位查看竞争对手的数据。在激烈竞争中,两个月内某项技术指标就提高了40%。我们的竞争规则是公开的,测试的打分办法也是大家同意的。根据测试结果我们每年动态地调整队伍。“通过这种方式,遴选出性能最好的各种电池材料,再开展紧密的合作,争取做出性能优异的电池。”
 
李泓说自己深知领衔这样一个项目的“危险”:这不是做几个实验、发几篇论文就可以交差的,而是得拿出经过第三方测试的性能更好的电池来。
 
对于动力电池项目采取的竞争性集中评测、动态调整的管理办法,中科院很是支持,并且把它作为一个先导专项的管理范例。
 
先导专项鼓励创新,同样还要求科学家的默默坚守。
 
在吉林省西部,有个中科院长岭草地农牧生态研究站。此地人烟稀少,距长春市有四个多小时的车程。大面积的草地与农田尽收眼底。记者在这里感受到自然风光的同时,也体验到了科研的艰辛与文化生活的贫乏。然而,中科院东北地理与农业生态所研究员周道玮的团队就长年在这里坚守。他们也参与了A类先导专项,开展东北草地固碳现状、速率、机制和潜力的研究。
 
“我们在东北地区草地中的560个点采集了5万多个样品,以研究东北草地生态系统理论固碳潜力、现实固碳潜力、近期可实现的固碳潜力以及对应的固碳速率;探索自然环境下草地生态系统的饱和碳储量以及人类干扰和管理下碳储量和固碳速率的变化;此外,还要确定该地区草原碳库的稳定性维持机制。”周道玮博士如是说。
 
他们的坚守是科研的一种常态。
 
在中科院,创新与坚守并行。创新体现了中科院人的责任感,而坚守则表现出了科学家的职业操守。 (原标题《中科院:在破解先导专项中“涅槃”》)
 

 

 
 
 
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