8月20日上午，神舟十二號航天員聶海勝、劉伯明迎來第二次出艙活動。任務(wù)期間，劉伯明身上的攝像機捕捉到了難得一見的場景——只見聶海勝站在機械臂上，宛若“太空漫步”。

據(jù)了解，航天員使用的正是中國科學院西安光學精密機械研究所（以下簡稱“西安光機所”）研制的艙外航天服攝像機。該設(shè)備可持續(xù)開機6小時以上，攻克了諸多環(huán)境可靠性難題。

伴隨一個個創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn)，近年來，西安光機所始終堅定不移做科技自主創(chuàng)新的探路者。

2015年2月15日，習近平總書記來到西安光機所調(diào)研。“核心技術(shù)靠化緣是要不來的，必須靠自力更生。”仔細了解產(chǎn)業(yè)化的成果之后，習近平總書記勉勵大家，“科技人員要樹立強烈的創(chuàng)新責任和創(chuàng)新自信”。

“從0到1”的突破如何實現(xiàn)？科研成果落地有何進展？近日，本報記者走進西安光機所，探尋其中的創(chuàng)新故事。

創(chuàng)新攻關(guān)——

聚焦核心技術(shù)

步入西安光機所一樓的科技成果展廳，一幅醒目的標語格外引人注目：助力科技創(chuàng)新，締造卓越企業(yè)，助推中國重返世界之巔。

作為中國光學精密機械研究領(lǐng)域的“國家隊”，創(chuàng)建于1962年的西安光機所是一個以戰(zhàn)略高技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主的綜合性研究所。50余年來，西安光機所圓滿完成了“兩彈一星”、載人航天等國家重大戰(zhàn)略科研的相關(guān)任務(wù)，為科技創(chuàng)新進步做出突出貢獻。

近年來，為推動高質(zhì)量發(fā)展，維護國家安全，西安光機所主動擔當，積極作為，不斷加強基礎(chǔ)研究原始創(chuàng)新，苦下功夫掌握關(guān)鍵核心技術(shù)。

初夏時節(jié)，在西安光機所的一個實驗室內(nèi)，52歲的月球與深空探測技術(shù)研究室主任楊建峰正埋頭研制硬X射線成像儀。這是中國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星ASO—S的三個載荷之一，專門負責為太陽“拍照”，觀測太陽耀斑。

事實上，相較于太陽觀測，從事星載光學遙感儀器研制20多年的楊建峰此前更多的是為嫦娥工程搭配“貼身攝影師”。

2019年1月，嫦娥四號在人類歷史上首次實現(xiàn)了航天器在月球背面軟著陸和巡視勘察，率先在月背上刻下了中國足跡。

嫦娥四號著陸器與巡視器的互拍影像圖，清晰展示出周圍的月背地形地貌，順利揭開了古老月背的神秘面紗。而這一景象，就是由作為主任設(shè)計師的楊建峰所研制的全景相機拍攝得來的。

楊建峰回憶稱，嫦娥四號搭載的兩個全景相機全都安裝在巡視器的桅桿上，依靠桅桿的左右旋轉(zhuǎn)和上下俯仰，實現(xiàn)上下大范圍的全景成像。“兩個全景相機之間的距離是270毫米，就像是人類的兩只眼睛，能夠仔細觀察月球的地形地貌，當巡視器往前走的時候也可以判斷距離，達到‘所見即所得’的效果。”

為了確保嫦娥四號全景相機在軌工作穩(wěn)定可靠，在研制過程中，楊建峰率領(lǐng)團隊步步為營，攻克了多項工程性難題。

例如，針對月塵可能造成全景相機曝光不足的問題，楊建峰就做好了充足準備。

楊建峰特別為相機增加了自動曝光控制功能：當月塵令鏡頭變臟時，全景相機的自動曝光功能會增加曝光時間，進而不影響正常工作。同時，曝光控制也可以地面遙控，兩種措施雙管齊下，有效保障了任務(wù)的圓滿完成。

“這些年，我越來越感覺到自己能親身參與中國航天，是一件多么值得驕傲的事情。”楊建峰感慨道，“隨著中國航天外太空探索的腳步不斷深入，我們?nèi)砸獔猿肿灾餮邪l(fā)、自力更生，努力解決那些‘買不來的’核心技術(shù)，不負時代與人民的囑托。”

核心技術(shù)“枝頭”之所以能結(jié)出累累碩果，離不開粗壯的樹干和龐大的根系支撐，這“樹干”和“根系”就是基礎(chǔ)研究。

“通俗來講，我們這個團隊主要解決的是讓微小物體‘看得更清楚’的難題。”姚保利是西安光機所從事基礎(chǔ)研究的科研人員之一，經(jīng)過長期理論與技術(shù)研究，他帶領(lǐng)團隊研制出了國內(nèi)首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的結(jié)構(gòu)照明超分辨顯微成像系統(tǒng)，分辨率達到90納米的同類技術(shù)國際最好水平。

多年來，姚保利團隊一直致力于新型光學成像理論方法的研究，在國際期刊上已發(fā)表200多篇研究論文，授權(quán)國家發(fā)明專利18項。

“這幾年，能明顯感覺到鼓勵基礎(chǔ)研究的氛圍更濃了、儀器設(shè)備更先進了，我們這些科技工作者干勁也更足了！”姚保利說。

“基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的根基。”西安光機所所長馬彩文介紹，近三年，西安光機所在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域投入的平臺建設(shè)及項目經(jīng)費已達6000萬元。“未來，我們還將繼續(xù)圍繞關(guān)鍵核心技術(shù)，扎扎實實開展基礎(chǔ)研究，加大對基礎(chǔ)科研的支持。”

科研方向——

堅持民生所需

科研目標除了要面向世界科技前沿與國家重大需求，還應(yīng)面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場和人民生命健康。

近年間，西安光機所堅持民生所向、市場所需，努力將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為實實在在的科技產(chǎn)品。

6年前，在西安光機所的科技成果展廳，一臺名為投影式紅外血管成像儀的設(shè)備吸引了許多人的目光。只需將手臂置于儀器下方，便能清晰照出血管，這解決了嬰幼兒等血管條件較差患者扎針難的問題。而6年后，這臺醫(yī)療設(shè)備已成功遠銷至海外十多個國家。

“當時，有一個朋友帶著孩子去打針，因為孩子血管太細，扎了很多針也沒有扎進去，護士很難辦，家長也心疼，朋友就問我能不能通過光學的方式把血管看得更清楚。”設(shè)備研發(fā)者、西安光機所副研究員朱銳介紹說，“我們當時正好有一些靈感，經(jīng)過8個月左右的研發(fā)，產(chǎn)品最終實現(xiàn)落地。”

少為人知的是，這款“扎針神器”僅是朱銳在光學相干斷層掃描技術(shù)（OCT）研究過程中的一次簡單應(yīng)用。

“從2006年至今，我的研究方向從未改變，一直在研究OCT。”朱銳告訴記者，OCT高頻微型光纖探頭可深入血管腔內(nèi)進行360度高速掃描，可以將血管影像從二維轉(zhuǎn)換成三維立體影像，進而最大程度發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)“隱藏的敵人”。

“OCT能夠完美回答每臺介入手術(shù)都面臨的一系列問題，比如，要不要放支架、在哪兒放支架、放多大的支架？”朱銳說。

雖然OCT有著如此重要的意義，但受限于技術(shù)壁壘，十年前，國內(nèi)卻只流通著一款進口產(chǎn)品，超四百萬元的高昂售價嚴重制約著該技術(shù)在國內(nèi)的普及應(yīng)用，大部分患者都無法享受到OCT帶來的治療便利。

“我一直都希望能做出一個對所有人都有幫助的科技產(chǎn)品。”為了填補國內(nèi)行業(yè)空白，做出性能頂尖的心血管OCT設(shè)備，朱銳帶領(lǐng)研發(fā)團隊不斷改進OCT導管的光纖結(jié)構(gòu)，精益求精。

從實驗室邁向市場的過程看似容易，實則步步維艱。

“OCT設(shè)備是由無數(shù)技術(shù)環(huán)節(jié)拼湊成的，就像做乘法題目一樣，有一個地方錯誤為零，則結(jié)果為零。”為此，朱銳帶領(lǐng)團隊反復對實驗室里的樣機進行工程化示范研究，再跟臨床緊密結(jié)合，不斷進行調(diào)整。

功夫不負有心人，2020年7月，由團隊研發(fā)的第一代OCT系統(tǒng)正式進入市場。該設(shè)備以醫(yī)工結(jié)合理念為指導，應(yīng)用人工智能算法，相較于國際競品，這款國產(chǎn)OCT主機圖像更清晰，操作更方便。

“明年，我們研發(fā)的全球首款三合一OCT系統(tǒng)也有望上市，它搭載了多項全球領(lǐng)先的獨創(chuàng)功能，可為臨床提供更智能高效的診療方案，保障患者生命健康安全。”朱銳對記者說。

不少專家認為，中國原始科技創(chuàng)新程度不足，原因在于科學研究與市場需求在很大程度上還是分割的。

“實際上，民生科技發(fā)展空間大、需求旺、前景廣，在引領(lǐng)生產(chǎn)生活方式變革中占有重要戰(zhàn)略地位，有助于孕育和培養(yǎng)新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)。”中國科學院科技政策與管理科學研究所副研究員袁志彬表示。

機制改革——

探索“西光模式”

多年來，產(chǎn)學研如何緊密結(jié)合一直是困擾科技界和企業(yè)界的關(guān)鍵問題。經(jīng)過長期實踐，“人才+技術(shù)+服務(wù)+資本”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式——“西光模式”，成為西安光機所探索科研成果轉(zhuǎn)化與體制機制改革的最終選擇。

“過去我們這個院子是封閉的，大門一關(guān)干自己的事，和社會也不接觸。”中科院西安分院院長、西安光機所原所長趙衛(wèi)回憶稱，過去“科技經(jīng)濟兩張皮”現(xiàn)象普遍存在，絕大多數(shù)科研成果都躺在實驗室和學術(shù)期刊中“睡大覺”。“這樣的科研可能會在未來被社會所拋棄，所以改革勢在必行。”

讓技術(shù)走出實驗室、讓成果走向大市場，這一相向而行的“戰(zhàn)略孵化”路線是西安光機所體制機制改革的動能與初心。

為此，西安光機所專門提出“拆除圍墻、開放辦所”，要求打破科研人員身份、編制制約，聚力培育“專精特”企業(yè)，進而形成優(yōu)質(zhì)的科技創(chuàng)業(yè)土壤。

2013年，西安光機所聯(lián)合社會資本發(fā)起創(chuàng)辦了創(chuàng)業(yè)投資孵化平臺——中科創(chuàng)星。在中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊看來，西安光機所構(gòu)建的是類似“熱帶雨林”的新模式。“中科創(chuàng)星在轉(zhuǎn)化科研成果時，更強調(diào)‘雨水’‘土壤’‘空氣’‘生物’的多樣性，盡力給科研工作者提供良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境，讓其自由生長。”

張文松曾是西安光機所光纖傳感組課題負責人。幾年前，在西安光機所的鼓勵下，他創(chuàng)辦了西安和其光電科技股份有限公司，專門從事光纖溫控系統(tǒng)等高端產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。

現(xiàn)如今，和其光電已是全球知名的變壓器繞組熒光光纖溫控系統(tǒng)品牌商，其系列光纖溫控系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)多個城市以及歐洲、非洲等國家。

這些具有突破性的產(chǎn)品，恰恰是張文松站在巨人肩膀上完成的。張文松告訴記者：“公司30多項關(guān)鍵技術(shù)，有一半是來自于我們早期在光機所做科研時積累下的成果，另外一半則是公司結(jié)合市場需求，逐步開發(fā)出的完整產(chǎn)品。”

也正因為之前長期投身技術(shù)研發(fā)，在企業(yè)管理方面，張文松可謂是不折不扣的“菜鳥”。“幸好中科創(chuàng)星提供了許多‘保姆式’服務(wù)，彌補了我們科研人員的創(chuàng)業(yè)劣勢。”張文松說，“從創(chuàng)業(yè)培訓到企業(yè)管理再到品牌宣傳，中科創(chuàng)星一步步輔助我們企業(yè)壯大，加快我們的發(fā)展。”

“我們只專注真正的硬科技項目孵化，專注自己最擅長的光電信息領(lǐng)域。”米磊簡單的話語，卻揭示出西安光機所創(chuàng)業(yè)孵化的最顯著特征——關(guān)注“硬科技”。

何為硬科技？透過和其光電等孵化企業(yè)，或許可略見端倪：

中科微精公司研發(fā)出“飛秒激光微孔加工裝備”的新型油門噴嘴，使汽油燃燒更加充分；博恩生物公司使用3D打印技術(shù)研發(fā)的術(shù)前診斷模型，極大提高手術(shù)成功率……

米磊解釋說，硬科技是指經(jīng)過長期研究積累形成的，具有較高的技術(shù)門檻和明確的應(yīng)用場景，對經(jīng)濟社會發(fā)展具有重大支撐作用的關(guān)鍵核心技術(shù)。

“硬科技是需要長期研發(fā)投入的原創(chuàng)技術(shù)，之所以選擇專注于此，既是基于西安光機所自身專業(yè)的科研基礎(chǔ)，也是出于社會責任和使命擔當。”馬彩文說。

據(jù)統(tǒng)計，截至目前，西安光機所已投資孵化約400家硬科技企業(yè)，累計投資金額達46億元，協(xié)助中科微光、九天微星、飛芯電子等一百余家企業(yè)實現(xiàn)后續(xù)融資，形成高端裝備制造、光電芯片、民生健康等產(chǎn)業(yè)集群。