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中试基地建设是关键基础——从河南大学济源中试基地成功经验看河南实施创新驱动发展的路径
时间:2024-02-22 作者:耿明斋 人气:

为深入探索实现创新驱动高质量发展的现实路径,近日,我们组织省重点智库中原经济发展研究院团队对河南大学济源中试基地进行了考察,得到了一些启示,也有若干建议,报告如下:

一、中试是基础研究成果产业化的杠杆与关键环节

一系列有力举措使我省创新发展环境得到了根本性改善。中国经济进入新阶段以来,如何实现创新引领高质量发展,是关系到第二个百年目标和中国式现代化的重大课题。创新能力不足是河南发展的最大制约,更是实现高质量发展亟须破解的问题。自2021年下半年以来,新一届省委省政府把创新放在“两个确保”和“十大战略”体系的核心位置,推出了省科学院重建重振、中原科技城空间拓展和提质扩能、医学科学研究院和中原农谷及省级实验室建设、产业研究院和中试基地建设、大学“双航母”等一系列举措,加大投入,引才聚才,形成了从基础研究、应用研究到成果转化和产业化的完整创新体系,并迅速落地生根,使我省创新引领高质量发展的环境条件发生了根本性改变。

下一步需要做的是:使各系统、各层级的平台之间建立内在联系,形成从基础研究到成果产品化和产业化的纵向一体化链条,让科研成果顺畅、便捷的实现从实验室烧杯状态向能够适应市场需求的规模化产品和产业化演化,并把所有要素聚焦于该链条,形成爆发之势的新质生产力,为地方产品和产业转型升级提供有效支撑。

中试基地建设是链条上的重要环节,也是河南实现创新驱动发展的关键基础。因为:

第一、以中试为依托的产品研发投入大、耗时长、有风险、见效慢,很多研究人员不愿为之。科技研发的基本目标是做产品,而要把创意和实验室成果变成能够适应市场需要的优质产品,必须建设中试基地,通过中试。这不但需要更大的场地,更多的设备和基建投入,也要耗费更长的时间。河南大学济源中试基地主任张治军教授说, “没有10年做不成产品”,这是技术研发同行的共识。他们团队的标志性成果“氧化硅前后经历了22年时间”。做产品失败概率也相当高,因为能够被市场接受的成熟产品,从内在质量到外在形态都必须十全十美,缺一不可。曾任河南大学科技处副处长、现任能源材料学院院长的李谦博士举例说,他的一个师兄做一款软鞋面,就是商标印不上,最后赔偿人家企业数万元。产品中“有一个东西不行就没有人用你的”。综合各种信息,保守估计,省内有科技研发能力的人员90%以上集中在高校和科研院所等体制内机构,由于评价体系等原因,体制内人员研发多止于发文章和拿专利,无兴趣向中试环节延伸。所以,加大中试基地建设力度,引导更多体制内人才做产品,并将他们的研究向中试基地聚集和延伸,就显得特别重要。

第二、中试是产品性能优化和生产工艺完善化过程,只有经过中试,才能孕育出性稳质优的成熟产品和合理高效、能够适应于规模化的生产工艺技术。

第三、中试基地可以持续输出新技术,适应技术迭代快速变化的情况,为地方提供可以应对全球市场竞争的产品和产业技术支撑。直接引进拥有新技术含量成熟产品的企业,当然可以短平快驱动产业升级。但往往只能得到技术链条末端制造环节,不能站在技术顶端成为产业引领者,并且代价比较大,不是根本解决问题的办法。根本办法是通过中试基地建设,打造真正属于自己的顶端技术。现在市场不再有国内外区别,产品出来必须面向国际市场,中试产品必须走向国际前沿。

第四、中试基地能够为研发选题提供重要的指引。中试是从创意到实验室成果再到成熟产品规模化生产的最后一个环节,最接近市场。它能使研发人员最方便地了解市场需求,也最容易发现符合市场需求的创新攻关方向和研发选题。

二、河南大学济源中试基地是一个成功范例

河南大学济源中试基地的成功可以从如下五个方面来观察:

1、瞄准纳米技术创新前沿,经过20年不懈努力,解决了多项关键技术问题,推出多个可产业化的优质产品,为满足国家发展的重大需求做出了贡献。

河南大学济源中试基地依托省科技厅批准设立的“河南省纳米材料工程技术研究中心”,在当地政府支持下,于2003年春落户济源市科技工业园区。2009年,叠加了获批建设的“节能减阻添加剂教育部工程研究中心”,2015年,又成为国家发展改革委批复建设的“纳米杂化材料应用技术国家地方联合工程研究中心”的载体。经过20余年的发展,现已拥有占地50亩,3000平方米办公综合实验楼及其附属设备,9000平方米中试试验车间等基础设施。建成了可同时完成纳米材料小试试验(20-50升)、中试试验(500-2000升)、工程技术试验验证(12000-16000升)系列创新实验平台,以及超细化粉体造粒实验平台和纳米材料结构及性能评价分析测试平台。形成了“基础研究-技术研发-产业化”全链条协同创新体系。

基地以国家战略和市场需求为导向,聚焦纳米材料宏量制备及应用中的基础科学问题,利用原位表面修饰技术,解决纳米材料表面物理、化学稳定性差,易团聚等技术难题。同时赋予材料特定的功能性,原创了“原位表面修饰制备有机-无机纳米杂化材料”的特色技术。利用基地平台,相继完成纳米铜及其合金、纳米氟化镧、钛纳米管、纳米氧化钛、特种功能二氧化硅、锑掺杂纳米二氧化锡、铜纳米线等系列产品的中试试验。以纳米铜和纳米二氧化硅为基础开发出系列产品,在润滑抗磨损、石油开采、高性能轮胎、涂料消光消泡等领域实现了工业化生产和规模化应用。解决了我国某些关键基础配套材料的“卡脖子”问题,提升了相关行业的技术水平和国际竞争能力。

2、闯出了一条从象牙塔式研究通向市场的路径,培育了一支专注于做产品的队伍。如前所述,目前的学术评价体系重论文和专利,不管是学术奖励、职称晋升,还是“优青”、“杰青”、院士等各种学术头衔的评定,依据的都是论文和专利,并且这些“帽子”有无,利差很大。比如“优青”、“杰青”年薪常常达到70-100万元,数倍于普通教师。这就把体制内绝大多数最优秀的青年学术群体,在最具创造性的年龄,都吸引到了发表论文和获取专利上。如何把体制内优秀的青年学者引导到做产品上来,是个亟待解决的大问题。以张治军教授为首的团队,以做创新产品为目标,锚定一个方向,循着一条技术路线,20年如一日,从实验室烧杯变成中试基地反应釜,规模从50升、500升到5万升、10万升逐级放大,直至规模化、产业化和市场化。闯出了一条从象牙塔式研究通向市场的路径,带出了一只不仅能做产品,还能管理规模化产品生产过程的团队,为体制内同行做出了很好的示范。目前,在中试基地工作的专任教师8名,硕士博士研究生59名,技工50名,临时工23名,全日制工作人员总数140人,另有54名兼职研究人员。基地独立培养硕士博士研究生20届,总数超过190名。

3、构建了高校基础研究成果产业化的体制机制模式

体制内研究人员止步于文章和专利而不愿意向下延伸至产品环节,除了前面说到的学术评价体系原因之外,还有许多现实的和体制机制方面的困难。首先是资金和场地。做产品就要有中试,中试基地建设不但需要大笔资金,还需要比较大的场地,一般非工科综合性大学在校园内很难有这样的空间和如此多的资金,来满足中试基地建设的需要。在省科技厅支持和张治军研发团队推动下,纳米材料中试基地采取了河南大学与济源市政府共建模式,落地济源市。不但解决了用地空间问题,也形成了省发改委、河南大学和济源市政府三种渠道财政资金投入模式,较好地解决了初期建设和持续投入资金问题;其次是如何形成自我造血功能。中试基地基础设施和大型设备投入可依靠财政资金,但各种材料消耗和人员劳务等日常运转所需资金无法长期靠财政资金投入来解决,必须形成自我造血功能。纳米材料中试基地采取的办法是,一边实验一边扩大装置规模和试验产品产能,并将产品投放市场。这样,近年来,济源中试基地每年大概有1000万元左右的销售收入,扣除材料消耗及税收后的净值用于支付工人工资(每年400多万元)和购置新的耗材,基本可以实现自我良性运转;第三是厘清中试基地产权关系和自我市场化运转方式。中试基地建设资金来源于多渠道财政投入,属于河南大学管理的国有资产没有问题。逻辑上,中试产品属于基地设施设备资产的衍生物,也应当属于全资国有。为了使两者较好地保持一致性,避免模糊,也为了便于与市场活动对接,依托基地注册了一家河南大学全资所有的法人公司,负责中试产品销售和纳税及各种成本支付和材料购进等活动。由中试基地管理,支撑中试基地造血和自我运转;第四是产业化过程衍生出来的产权关系和激励机制。中试后的下一个环节是产品产能规模放大至可产业化程度,满足更广泛的市场需求,这必须由功能完善的市场化主体来做。这时候,中试基地物质形态的产品在财产权属关系上就变成无形的知识产权,也就是专利权或处置生产许可的权利,可以通过转让由原始创造和拥有者转移给市场主体使用,并规模化生产产品。这又会衍生出专利发明人和所有者之间权益的纠纷。按照国家的有关规定,职务发明专利权属归发明者所在的机构,但发明人可以从中获得相应的奖励或获取相应的权益份额。济源中试基地遵循的是专利权归河南大学,发明人团队从转让收入中获取奖励的办法(按河南大学规定发明人团队可以拿到专利转让收入90%的奖励)。发明人团队可以用奖励资金入股市场化公司,并承接中试产品放大及产业化经营活动。总之,河南大学济源中试基地从建设投入到自我运转再到产业化环节激励方式,整个链条各个环节都是一种新的探索和体制机制构建,具有很重要的意义和很好的示范价值。

4、取得了丰硕的成果

经过20余年的奋斗,河南大学济源中试基地先后取得了“纳米微粒的原位表面改性技术及应用研究”、“自修复纳米润滑抗磨损添加剂”、“可分散性纳米二氧化硅系列产品”等一批具有国际领先技术,并使纳米材料工业化制备技术及相关产品质量居国际先进水平。获得并转让专利技术30余件,累计获得科技成果转化费4000余万元。先后孵化北京中博纳、河南中博纳、南通众城、江苏汇众、济源海博瑞、河南海博瑞等企业20家,项目专利技术和产业化成果在更多企业获得规模化生产和应用,并于2019年获得国家技术发明二等奖。在前不久工信部组织召开的全国中试基地研讨会上给予很高的评价,被工信部誉为“真正的中试基地”。工信部和国家发展改委两部门于2024年1月23号联合印发的《制造业中试创新实施意见》,济源市政府就应邀全程参与了这个文件制定,河南大学济源中试基地是重要的参照模板。

5、为地方持续实现产业升级和高质量发展播下了优质基因

河南大学纳米材料中试基地落户济源,等于搭建了从高校基础研究到地方产业化实践应用的通道和桥梁,使得高校基础研究的成果能够通过该通道和桥梁源源不断地输送到地方,并在这里转换成产品和产业,成为创新和技术迭代,以及新产品和新产业持续生成之源。使地方持续实现产业升级和高质量发展有了一股源头活水。在该基地产业化带动下,为构筑完善的“基础研究-产业孵化-加速器-创业苗圃-产业园”科技企业全链条孵化体系,济源市规划了占地4000亩的纳米材料产业基地。并与河南大学签订协议,合作共建千亿级“河南大学济源纳米材料产业园”。


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