现代意义的高校,尤其是一流的研究型大学,已经不仅仅是人才培养的基地,同时也是前沿科学研究和科技创新的主要推动力量。依托高校的人才、平台等优质资源,国家创建了国家实验室、全国重点实验室、国家工程中心、前沿科研中心,以及关键核心技术集成攻关大平台等,这些平台都成为我们进军和引领前沿学术研究的“神兵利器”。

集成攻关大平台是最近几年来教育部重点推进的高校科技创新能力提升项目,上海交大、复旦大学、浙江大学等,在各自领域有突出优势的名校,已经率先建成了十余个集成攻关大平台

那么,集成攻关大平台与其他平台有哪些不同之处,能为我们带来哪些技术突破呢?

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补齐短板,集成力量

补齐短板,集成力量

每所大学都有自己的优势学科,不管是综合性大学还是学科属性明显的大学,无一例外,即使是清华、北大这样体量庞大、综合性强的大学,也有自己的优势和相对弱势学科。这是实施“双一流”工程的前提。

依托实力突出的学科在人才、科研平台、技术积累等方面的优势,再通过针对性扶持和建设进一步提升实力,我们建设了多种类型的科研平台,以期在基础研究和技术创新上取得更多突破,例如依托中国科学技术大学在近代物理领域的实力创建的国家同步辐射实验室、合肥微尺度物质科学国家研究中心,依托华中科技大学在光电领域的实力创建的武汉光电国家实验室等,以及多所大学在各个领域的国家重点实验室、国家工程中心等。

然而,当前高校学科建设的弊端也是显而易见的。国内高校的科技创新组织模式以“小、散、虚”为主,创新链条不完整,学科、各院系、校企之间很难实现全方位的互联协作

鉴于这样的弊端,教育部推动了关键核心技术集成攻关大平台的建设,其目的就是要统筹多学科、多院系、多校企的力量,实现中大装备、产品和技术体系的大突破

这些关键核心技术集成攻关大平台,依托高校的优势学科和方向,汇聚和培高水平人才及团队,设立明确的战略目标和任务展开集成攻关,以重大、系列研究设施为载体,推进前沿基础研究和核心技术创新,并最终支撑行业需求和产业发展。

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已建成的集成攻关大平台

已建成的集成攻关大平台

从2019年第一批关键核心技术集成公共大平台(以下简称大平台)开始建设至今,已有十余个大平台获批在研究型大学建设或建成。这些大平台以高校为主体,依托学校在一个或若干个学科领域的优势,致力于实现基础研究和技术创新大突破。

目前,已经建成的大平台有17个。以下进行简单介绍,排名依照“年份先后-大学名称音序”,无重次之分(手工统计,如有纰漏,还请批评指正)。

已建成的17个集成攻关大平台
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已建成的17个集成攻关大平台

(1)北京理工大学:多模态智能机器人及系统

北理在摒弃科学与技术、机械工程、控制科学与工程等学科领域的强大实力,在国内处于领先水平,在智能机器人研究和高层次人才培养方面取得丰硕成果。北理创建了机电动态控制国防科技重点实验室、智能机器人与系统北京市高精尖创新中心等重大科研平台,

多模态智能机器人及系统集成攻关大平台,融合了北理在控制、电子、力学、机械、材料、信息等学科领域的优势,服务国家科技重大需求,瞄准电子信息科技前沿和智能机器人科技领域,深耕于综合应用分子仿生学、多尺度感知与控制技术、仿生机械学等学科的交叉与融合,致力于突破智能机器人与系统领域前沿理论方法与技术瓶颈,努力建设具有国际重大影响力的科技创新平台和人才培养基地。

(2)电子科技大学:战略性电子材料与器件技术

作为一所以电子信息技术学科为特色的高校,成电在电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术等领域有显著优势。学校创建了国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心、先进毫米波技术集成攻关研究院、微波电真空器件国家级重点实验室等平台,形成了覆盖电子信息材料、器件、电路到系统的完整科研链条。

依托在人才、实验室、技术等方面的优势资源,成电主导了战略性电子材料与器件技术集成攻关大平台的建设,布局了“材料-器件-系统”的研究体系,串起“基础研究-关键技术攻关-工程化”的创新技术链条,未来将重点支撑国家国战略性电子材料与器件领域的装备自主可控与创新发展。

(3)复旦大学:新一代集成电路技术

作为国内最早从事研究和发展微电子技术的单位之一,复旦大学创建新一代集成电路技术集成攻关大平台是有着坚实的学科基础的。

集成电路科学与工程是第一个设立的交叉学科,复旦大学的微电子学院是国内首批国家示范性微电子学院,在SOC设计、集成电路计算机辅助设计、半导体新工艺、新结构等领域走在国内前列。早在1989年,学院就获批建设了“专用集成电路和系统国家重点实验室”后来重组建设为“集成芯片与系统全国重点实验室”。

2019年,复旦大学获批创建该大平台,聚焦集成电路关键共性技术,对接微电子领域“卡脖子”问题,构建开放平台,成为张江综合性国家科学中心的重要支撑平台。

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(4)华中科技大学:高端数控装备

作为传统工科强校,华科在机械工程、材料、控制等领域拥有显著的优势,拥有智能制造装备与技术全国重点实验室、国家智能设计与数控技术创新中心、制造装备数字化国家工程研究中心等强大的平台,人才荟萃。

在整合多学科优势资源的基础上,华科主导建设高端数控装备集成攻关大平台,致力于高端数控装备领域核心技术,攻克高端制造装备与核心功能部件“卡脖子“技术,实现我国在电子、智能制造、航海航空等国家重大产业与新兴技术产业关键零部件高品质制造工艺与装备、工业软件的自主可控,赋能未来科技竞争和高端人才培养。

(5)山东大学:新一代半导体材料

在信息时代,半导体材料的重要性无须赘述。未来的技术竞争和应用中,要求新一代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度以及更高的抗辐射能力,是引领新一轮产业革命的关键材料,这些性能也成为山大新一代半导体材料集成攻关大平台主要的研究方向。

该大平台充分发挥山大在半导体材料研究领域的优势,通过整合学校在微电子、信息、物理、材料、机械、控制等学科的优势力量,面向轨道交通、信息、能源等领域的重大需求,旨在突破关键核心技术,推动我国新一代半导体、集成电路,乃至整个信息技术产业的快速发展。

(6)上海交通大学:深海重载作业装备

上交在船舶与海洋工程学科领域具有绝对的优势,创建了海洋工程全国重点实验室、海洋智能装备与系统教育部重点实验室等强大的科研平台,支撑起船海、力学、土木工程、交通运输等多学科创新与交叉的国家级及省部级科研平台。

2019年,上交又整合资源,创建了深海重载作业装备集成攻关大平台,旨在聚焦海底资源开发利用全链条,专注于突破水下探测、海底开发、深水集输等领域的基础理论和关键技术攻关,同时组建一体化海洋科技研发队伍,致力于建成海底资源开发技术与系统全球研发中心。

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(7)四川大学:创新药物

合并了原华西医科大学的川大,在医学领域有十分强大的实力,川大华西医学中心在国内医学界依然享有盛誉。

创新药物集成攻关大平台集合了华西临床医学、药学,以及川大在化学、化工、材料、生命等多学科的优势资源,创建了国内第一个从基因发现、药物研发、中试生产、药效和毒理评价,最后到临床治疗的完整创新链,致力于攻克未来创新药物研发的关键技术。

(8)武汉大学:空天信息智能服务

武大在遥感测绘领域拥有绝对的优势,不仅拥有领先的科研平台,更是拥有该领域的多位领军人物,对我国测绘教育和科技事业的发展具有引领性,被誉为“测绘教育之都”。武大依托测绘科学与技术、地球物理学等学科资源,创建了地球空间环境与大地测量教育部重点实验室、现代大地测量与地球动力学国际合作联合实验室、自然资源部地球物理大地测量重点实验室等。

在这些学科资源的基础上,武大主导创建了空天信息智能服务集成攻关大平台,致力于突破集成通信、导航、遥感于一体的空天信息实时服务系统关键技术,推动北斗系统高精度全球位置服务、高精度智能遥感卫星与在轨处理、空间信息实时服务三个方向的技术攻关,实现技术落地,推动空天信息技术产业化应用。

(9)西安电子科技大学:新一代雷达技术

作为新中国最早创办雷达工程专业的院校,西电在雷达技术领域具有优良的传统和深厚的技术积淀,创造了国内在雷达领域的诸多“首创”:第一部气象测雨雷达、第一台可编程雷达信号处理机、第一代大型相控阵雷达等。

新一代雷达技术集成攻关大平台依托西电在信息与通信工程、电子科技与技术、计算机科学与技术等学科的强大优势,致力于新一代雷达关键技术的攻关,引领雷达技术发展,提升服务国家战略需求能力,促进一流学科建设。

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(10)浙江大学:新一代工业互联网系统安全技术

控制科学与工程是浙大的优势学科,是国家重点学科,在第四轮学科评估中获评A+。浙大控制学科人才荟萃,在自动化领域创建了一批先进的科研平台,包括工业控制技术国家重点实验室、工业自动化国家工程研究中心、工业控制系统安全技术国家工程实验室等。

新一代工业互联网系统安全技术集成公共大平台整合综合学科优势,致力于实现工业互联网系统全生命周期内生安全整体目标,力求在智能感知与特种检测、工业控制网络与系统安全、高端控制装备与系统、机器人与智能系统等学科方向取得重大突破。

(11)重庆大学:空间电能变换与无线传输

电气工程学科是重大自主确定的三个“双一流”学科之一,依托该学科创建的电气工程学院是重大历史最悠久、实力最雄厚的学院之一。学院创建了输变电装备技术全国重点实验室、湖南雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站等国家级科研平台,为新一代能源电力系统建设提供基础理论和关键技术支撑。

空间电能变换与无线传输集成攻关大平台整合重大在电气工程领域的强势科研力量,深度开展无线电能传输技术及系统的前沿理论研究、创新技术开发与工程实现。

(12)四川大学:资源碳中和

川大率先成立了碳中和未来技术学院,设立了国内首个“碳中和技术”博士学科点,形成了涵盖本科-硕士-博士的专业人才培养体系,在碳中和领域的研究和人才培养走在全国前列。

川大碳中和未来技术学院与轻工科学与工程学院牵头,联合化学学院、化学工程学院、高分子材料研究所等相关团队共同建设资源碳中和集成攻关大平台,集中力量攻克碳中和瓶颈问题,包括二氧化碳、生物物质资源、废弃高分子等废弃碳资源转化为高端绿色大宗材料、燃料、化学品等的关键技术,致力于建成资源碳中和产业技术创新高地。

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(13)华北电力大学:清洁高效燃煤发电关键技术与装备

作为国内能源产业和学术研究的佼佼者,华电拥有多个国家级、省部级重大科研平台,创建了新能源电力系统全国重点实验室、国家火力发电工程技术研究中心、新能源电力系统国际科技合作基地等,在燃煤发电的关键技术领域也颇有建树。

该大平台于2023年2月正式获批立项建设,围绕国内实现多维度支撑清洁、高效、灵活、低碳燃煤发电技术创新,主要致力于灵活安全清洁燃煤发电、新一代低碳燃煤发电和多能互补燃煤发电等领域的攻关,助力我国燃煤发电向基础保障性和系统调节性电源转型目标的实现。

(14)华东理工大学:氢能绿色制造与利用关键核心技术

近些年来,氢能在国家未来能源体系中的重要性日益凸显,相关高层次工程人才培养的重要性也水涨船高,氢能科学与工程已被纳入高校本科专业。

华理在绿氢规模化、灰氢绿色化、储氢和氢安全等方面均有坚实的基础,以“煤气化”为核心的规模化制氢技术与装备在单炉规模、总产能等方面居世界首位,因此,在氢能人才培养和前沿研究方面也累计了显著的优势。

建设该大平台,就是要打造全链条、全要素、全过程的技术创新体系,支持“氢能绿色制造与利用”国家科技力量和高端人才培养,为我国低碳转型发展提供专业支撑、人才保障和技术储备。

(15)华南理工大学:先进纸基材料

华工的轻工技术与工程在历次全国学科评估中均遥遥领先,在第四次评估中获评最好的A+,尤其是材料与工程制浆造纸工程更是无出其右者。在获批创建先进纸基材料集成攻关大平台之前,华工就已经创建了造纸行业的顶级研究平台——制浆造纸工程国家重点实验室、造纸与污染控制国家工程研究中心等。

依托该大平台,华工致力于为先进纸基材料提供全面的技术方案,在核心工艺和装备方面努力实现高水平自强自立,以期在先进纸基材料和器件卡脖子难题方面形成强大的集成攻关能力,建成世界一流的先进纸基材料创新中心和人才培养高地。

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(16)南京大学:先进成像设备与感知应用

南大不仅是理学强校,在工科领域同样有着不俗的实力,所主导创建的先进成像设备与感知应用集成攻关大平台,于2022年通过论证并获批,2023年正式建设。大平台汇聚了南大地理与海洋科学学院、电子科学与工程学院、现代工程与应用科学学院等院系的优秀人才和一流科研资源,整合了地理学、海洋科学、电子科学与技术、材料科学与工程、光学工程等学科的资源。

该大平台主要聚焦多圈层立体的成像感知,组建了感知应用、光学相机、成像技术三大研究中心,面向先进成像技术及应用的国家需求,开展涵盖“技术-产品-应用”的关键核心技术集成攻关。

(17)西北工业大学:无人机技术

在“三航”领域,西工大无疑是一个标杆,其航空宇航科学与技术学科在第四轮学科评估中获评最好的A+,在无人机领域更是绝对的引领者。

西工大想无人机技术领域具有显著的优势,在学科建设上,西工大获批了国内首个无人系统科学与技术一级博士学位授权点,成功培养出国内无人系统领域首位博士研究生和首批硕士研究生;在科研上,西工大建有国内高校唯一的无人机专业化飞行试验测试基地,牵头建设水下无人集群技术、无人飞行器技术等全国重点实验室;在成果上,西工大研制成功我国第一架无人机,建成全国最大的无人机科研生产基地。

2023年,西工大获批创建无人机技术集成攻关大平台,推动无人系统学科知识体系持续创新,加快攻克“卡脖子”难题,成为推动我国无人系统技术的发展进步的中坚力量。

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发力大平台,未来可期

发力大平台,未来可期

这些建成的大平台,在数年时间里已经取得了不俗的成绩,产生了不少行业前沿的重大发现和重大技术创新。

根据教育部规划,未来将继续整合高校科研力量,用5年时间新增布局大平台30个左右,以及教育部工程研究中心100个左右,服务国家重大战略需求,致力于解决产业发展共性问题

这些大平台在未来能取得怎样的大突破,我们都拭目以待。