编者按：沐浴着总书记的亲切关怀，江苏这个春天显得格外温暖，令人振奋。
3月5日下午，习近平总书记在参加江苏代表团审议时指出，加快实现高水平科技自立自强，是推动高质量发展的必由之路。沐浴在春光里，江苏各级科研机构迅速贯彻落实总书记的重要指示精神，坚定创新自信，抢抓创新机遇，勇攀科技高峰，为经济社会高质量发展提供原动力。
值此节点，新华日报·交汇点记者深入高校、科研院所和企业，触摸科技创新脉搏，采写一线研发故事，从攻克关键核心技术、强化产学研深融、发力新领域新赛道等方面，聆听江苏科技力量全力走好“必由之路”的坚定足音。
脑成像技术“飞”上中国空间站
一只小小的金丝雀，头上戴着指节大小的银色“探头”，在鸟笼中自在地踱步、吃食、喝水、唱歌……旁边的监测系统实时记录着金丝雀的一举一动，采集它在“清醒”状态下的脑部活动数据。3月13日，记者在北京大学分子医学南京转化研究院里，看到这样有趣的一幕科研场景。
这个银色小“探头”来历可不小，是中国科学院院士、北京大学教授程和平团队自主研发的“微型化双光子显微镜”的核心部件，仅2.2克重。2018年，程和平院士带着相关技术成果，在南京江北新区成立北京大学分子医学南京转化研究院，落地4年来，研究院将脑成像技术不断向产业链条延伸，创新成果不断。近日，研究院及孵化企业“超维景”全程参与研制的空间站双光子显微镜，由神舟十五号航天员乘组完成了安装、调试和首次成像测试，成功获取了在轨状态下航天员脸部和前臂皮肤的在体双光子显微图像。这也是世界上第一台进入太空的双光子显微镜。
“总书记要求我们进行原创性、引领性科技攻关，努力突破关键核心技术难题，同时也要求我们不断提高科技成果转化和产业化水平，这为我们今后的科技创新指明了方向。”北京大学分子医学南京转化研究院副院长赵婷说，研究院的使命，就是带着北京大学分子医学研究所十多年来积累的一批成果，在江苏进行落地转化，成果转化的同时又伴随着技术的不断迭代更新。“从基础研究的创新，到技术链条的打通，再到最后产业化落地，我们希望这是一个三级放大的过程，是一个正向循环。”
双光子显微镜从传统的占地面积半间屋，到现在的核心部件只有2.2克、整体系统一个行李箱就能装下，经历了多年的攻坚克难和不断的技术迭代。“传统的双光子显微镜由于体积庞大，只能观察头部固定不动或者是麻醉状态下小鼠的大脑。”赵婷告诉记者，为最大限度减少对小鼠行动的影响，让科学家们更精准地观察到动态变化的脑成像情况，程和平院士团队攻克了多项关键核心技术，终于在2017年研制成功探头仅重2.2克的高时空分辨微型化双光子显微镜，首次获取了小鼠在自由行为过程中大脑皮层神经元和神经突触活动的动态图像。该技术当年被评为“中国十大科学进展”。
2021年，团队又研制出第二代微型化双光子显微镜，将成像视野扩大了7.8倍，并开发出三维成像能力，获取了小鼠在自由运动中大脑三维区域内数百个神经元清晰稳定的动态功能图像，并且实现了针对同一批神经元长达一个月的追踪记录。
研究院落地江北新区南京生物医药谷后，创建了南京脑观象台，在此汇集创建团队自主研发的微型化双光子成像系统、超灵敏结构光超分辨显微镜、高速三维扫描荧光成像系统等先进独有装备，并从样本制备、到采集数据、再到分析数据，建立了一整个服务链条，吸引了国内180多个课题项目在南京进行脑科学方向的前沿技术探索和科学问题突破。同时，研究院还孵化了一系列创新实力突出的企业，在高端生物成像技术、创新药物研发等领域持续推动源头性创新，催生了很多前沿项目和产业成果。比如微型双光子显微技术的突破，使孵化企业快速把技术变成产品，并围绕更多的应用需求持续开发新一代的产品。
“我们已研制出大视野、高分辨、光遗传、双探头、三维、双色、双光子、三光子等9种不同功能和型号的成像设备，核心技术都是多光子光学原理，根据应用场景的需要我们做了不同的设计。”赵婷介绍，成像技术的不断突破，将会带来非常多的应用场景的落地。比如空间站双光子显微镜可以开展航天医学方向的应用；落到地面，内窥镜等所有和成像技术相关的产业领域也均可涉及，“未来我们还会有一款针对皮肤检测的产品投入医院使用。”
全球最长风电叶片下线，海风吹来清洁能
3月10日，连云港中复连众复合材料集团厂房内，工人们正在为一件112米长的风电叶片铺层玻璃纤维。几个月前，一件全球最长的123米风电叶片在这里成功下线，该叶片适配16MW海上风电机组，单台机组年发电量超过5000万千瓦时。
“风电一直被作为我国新能源发电的‘双子星’之一，产业资源储量大、分布广，且从陆上往深海发展。”在中复连众党委书记、董事长乔光辉看来，站在风电行业发展前端，需要专心做好关键核心部件的技术攻关和储备。面对风机大型化、发电智能化、材料轻量化等发展趋势，推进产品大型化，缩短研发周期、提升研发效率势在必行。“风电机组大型化可以提高风场容量系数、增加风电场年发电量，相对减少机组数量，从而提高风电场的投资收益。”
“作为风电机组的关键核心部件，风电叶片也在往大尺寸发展。风电叶片越长，扫风面积越大，捕获风能的能力就越强，由此提高风电机组的发电能力。”乔光辉告诉记者，大型叶片的气弹设计、减重降载、叶根连接设计、绿色高效制造、碳纤维叶片防雷及全尺寸结构测试等问题的解决越发关键，中复连众始终站在风电行业发展的前端，致力于攻克风电叶片大型化道路上的关键核心技术。
模具国产化是攻克“卡脖子”技术的首道关卡。“原来模具依靠进口，我们通过技术攻关，建立了自主设计、制造叶片模具的能力，逐步实现模具的国产化。”乔光辉介绍，在原材料方面，中复连众从最初75%原材料国产化替代率提升为目前基本100%原材料国产化替代。
为了降低大型叶片的自重和载荷，选用性能更好的材料可以降低重量，但成本也大幅上升，怎么解决这个矛盾？对此，中复连众开展拉挤技术在叶片设计制造中的应用研究，从设计端研究材料性能，通过材料-结构-性能一体化技术解决复合材料产品设计、制造工艺、性能测试等技术问题，从制造端解决材料应用问题，最终通过全尺寸叶片的测试验证技术可行性，实现大型叶片的减重和降本。
随后，大型叶片连接设计认证问题又成了摆在技术人员面前的一只拦路虎。乔光辉告诉记者，大型叶片的叶根载荷对叶片连接强度具有极高要求，且新的叶片连接设计还需要得到第三方的认证，但在此方面缺少相应的标准规范。“我们与第三方认证公司沟通，利用计算仿真、试验模拟、测试验证等方式与第三方认证公司在设计认证方法上达成一致，完成的高强叶片连接技术比原来设计性能提升了15%以上。”
“我们在壮大科研队伍中突破科技创新瓶颈，目前已形成了一支200余人的研发人员队伍，全力进行科技攻关。”乔光辉介绍，中复连众开创了对新技术的“积木式”验证法，在国内率先建成风电叶片全尺寸自动加载测试中心。并领先开发了多点协同加载技术、超大法兰及传感器安全高效装卸技术、叶片整体系统自适应倾斜柔性吊装技术等，大幅提升了大型叶片测试精度及效率。去年，中复连众建成了处于国际领先水平的20MW级叶片全尺寸试验平台，为后续产品继续引领行业技术发展奠定了坚实的基础。
从102米，到110米、112米，再到123米，中复连众一直在不断突破风电叶片的国产化高度，短短一年内就连续下线四款长度超过百米的叶片。截至目前，中复连众所供的海上风电叶片装机规模超过3GW，年发电量超过100亿千瓦时，可减排二氧化碳900万吨。
当然，对风电领域的创新探索，中复连众不会止步于此。乔光辉表示，下一步，将继续攻克大型叶片的气弹稳定性、叶片根部连接强度、设计可靠性验证等难题，为大型叶片的设计、制造提供更优解决方案。
“习近平总书记在参加十四届全国人大一次会议江苏代表团审议时强调，不断提高科技成果转化和产业化水平，着力打造具有全球影响力的产业科技创新中心。未来，我们将加大研发投入，提质联合创新平台，继续发挥自身优势，解决风电叶片大型化所带来的研、产、验证等关键核心问题，引领支撑行业发展，赋能国家风能事业高质量发展。”乔光辉说。
在“一粒米”的小探头上做大文章
“这部分实验数据需要再验证一下，一定要保证足够精确。”3月13日一早，中科院苏州医工所医用声学技术研究室主任崔崤峣就开启新一周实验工作。近期，崔崤峣团队研制的新型微型高频超声换能器取得了突破性进展，该设备具备对脊柱椎弓根钉道内壁的高精度成像识别能力。“目前国外暂无此类突破，我们聚焦该领域原始创新，研发成功后可有效赋能脊柱外科手术。”
当前，体内高频超声探头基本依赖进口。“电子胃镜的器械通道直径只有2.8毫米，超声探头要从圆孔里边穿过，就必须做到直径小于2.8毫米。”崔崤峣告诉记者，超声探头要兼顾尺寸、穿透力、图像分辨率等高标准要素，有许多技术难题亟待破解。
“经过12年的积累，我们攻克了一系列产品的关键核心部件技术，也支撑了多家国内首套相关高端产品。”崔崤峣介绍，她和团队下了决心要做国内同类技术的探路者。
研制超声内窥镜时，关键工艺换能器切割工艺长达六七个小时，团队常常工作到凌晨。为此，崔崤峣与团队组建了突击队，打响团队接力战，一周内完成近20轮切割，改进微小复杂结构切割和焊接工艺，终于实现了在米粒大小器件上连线头发丝粗细的器件。
目前，团队自主研发的超声内窥镜微探头，体积只有“一粒米”大小，但可探清胃部五层病变，填补了国内技术空白。团队研发的国内首款血管内超声探头核心器件，在血管内的部分成像指标超过国外同类产品，但价格只是国外产品的三分之一，大大降低了国产化成本。
“在科研论文实验中，以百分之一的概率得到了目标结果，即可证明可行性，但在实际成果转化中，需要百分之九十九的稳定性、可靠性。”崔崤峣认为，近年来科研工作原始创新完成了从“以论文先”走向“以实干先”的转变。在技术攻关时，研究能否从论文变成真正的用得上的、企业可以承接转化的产品，需要完成一次不容有失的“峡谷跳跃”。
曾经在一次科技攻关“长跑”中，团队发现了一个测试曲线堪称完美的探头，但对接企业却要求团队再做出100个该性能的探头才能证明技术成熟性。于是，崔崤峣带领团队把流程反复推演了无数次，后来发现是关键步骤时一个无心的失误意外获得了性能最好的微型探头。随后团队又花了半年时间对此进行分析并计算出最佳工艺参数，“我们用类似透明文件夹的包装存放样品和测试报告，几百份样品装满了几大本文件袋。”
“我们也不知道在路上能走多远，但就一直坚持下来了。”崔崤峣一直告诫团队成员，要从实际需求中解决基础研究和原创性的科学问题，而不是简单为了发论文或抢山头。“高端产品国产化是我们的首要目标，性能高而且成本低，这场仗就打赢了。”
近年来，团队攻克了超高频微型超声换能器关键难题，将高频超声信号发射接收、成像与图像处理等核心技术牢牢攥到国人自己手里。目前，团队研发的超高频微型超声探头，可以应用于内窥式成像诊断、介入式治疗等诸多领域，性能技术指标已达到国际领先水平，并支持了国内多家企业创新医疗设备研发与核心部件。
在超声治疗探头及系统研究方面，团队血管腔内溶栓系统和溶栓导管展开技术攻关，完成溶栓原理样机及介入溶栓导管研发工作，提升溶栓效率50%—300%，并拓展超声消融等多种微型体内超声的应用场景。曾有一位企业家给出的评价让崔崤峣至今记忆犹新，“他说，团队改变了中国超声探头的行业的格局。”
“加快补齐我国高端医疗装备短板，实现高端医疗装备自主可控，将研发真正应用到医疗产品研发一线，让百姓真正受益，是我们团队一直以来奋斗的目标。踏实做好每一步科技攻关，壮大国内医疗器械产业，我们正在路上。” 崔崤峣说。
新华日报·交汇点记者 蔡姝雯 程晓琳
（来源 ：https://app.suzhou-news.cn/news/300526566）
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