全球新动态：龙门实验室半年时间破解困扰企业7年的难题，造出纯度11个9的电子级多晶硅

顶端新闻首席记者 郭丁然

(相关资料图)

这是一家充满想象空间的科研机构。

半年时间，他们就破解了困扰行业企业7年的科研难题，造出了纯度11个9(99.99999999999%)的电子级多晶硅，实现了国产代替。

成立仅1年多，他们就成功吸引5名院士加盟，担任首席科学家，领衔重大科研项目。

今天我们一起探访龙门实验室。

“1+2+5+N”模式，让实验室形成产业链

提到洛阳你会想起什么?13朝古都?新中国的工业重镇?

一拖、洛轴、中信重工等明星企业确是这里的工业名片。

如今，这里又多了一家充满想象空间的科研机构——龙门实验室。

2022年3月，作为河南全新的顶级科研机构，该实验室由河南科技大学、郑州大学牵头，联合18家科研院所、国家重点实验室与龙头企业组建，既是河南省实验室，同时还是国家实验室的预备队。

实验室聚焦新材料和智能装备领域的战略性前沿基础技术、共性关键技术和“卡脖子”技术研发，支撑河南省装备制造业打造万亿级产业集群，为河南的产业带来新的创新动能。

与其他实验室不同，这里按照“强核心、多基地、大网络”的建设思路，采用“1+2+5+N”模式建设与运行。

龙门实验室副主任马明星向顶端新闻记者介绍，“1”即一个实验室总部，设立在洛阳伊滨新区，主导实验室总体运行，承担实验室的发展规划、资源配置、创新平台建设、科研管理和日常运行服务等工作。

“2”即两个基地，河南科技大学科研基地，郑州大学现代制造实验室基地。

“5”即五大科创中心，集聚优势资源建立：智能制造基础研究、智能装备先进材料、智能装备关键基础件、智能系统、成套装备五个科创中心，是实验室科学研究的主体力量。

“N”即N个研究基地，是实验室以重大科研任务为纽带，围绕五大方向及产业延链-补链-强链，五大科创中心按需凝合创新资源在参与单位设立研究基地：电子材料产业研究院、高温材料产业研究院、高端轴承产业研究院、重型装备产业研究院、智能农机产业研究院、机器人产业研究院、中试基地、产业智库等。

这其中，五大科创中心的顶层设计思路独具巧思。

“龙门实验室五大科创中心的研究方向从基础研究、先进材料、关键基础件、智能系统、再到成套装备，其实形成了一条完整的科技创新‘产业链’。”马明星介绍，各个科创中心互相独立又可以互相协作。

企业出题，实验室解题，破解企业7年科研难题

如何让省实验室的科研成果更快速产业化?龙门实验室走出了自己的路径——企业出题，实验室解题。

龙门实验室主要面向新型半导体材料、新型显示材料、新能源材料、智能农机装备等领域开展科研攻关。通过政府产业对接活动、企业座谈交流、实地走访企业等方式，实验室收集企业“想解决但解决不了、想创新却难以创新”的战略性前沿基础技术、共性关键技术和“卡脖子”技术研发需求。

“我们项目的立项和遴选机制，一定要是企业出题，然后摸清楚产业的需求，双方共同来确定我们的风口产业项目的整个的研发方向是什么，保证我们不会为了研究而研究，真正地把整个的科技创新落实到产业上。”马明星介绍。

实验室正式运营一年多时间，已经收集到70余家企业技术攻关需求以及人才引育、设备共享等需求近百项。

其中，具有代表性的是《先进硅基电子功能材料》项目实现了电子级多晶硅中试稳定生产。

顶端新闻记者了解到，电子级多晶硅，它的纯度达到99.999999999%,也就是11个9。此前，电子级多晶硅原材料主要是从美国、德国、日本进口。

中硅高科从2015年至今都在进行科研攻关，走了7年的弯路，一直卡在多晶硅原材料氢气和三氯氢硅的提纯上，产品质量也不稳定。

龙门实验室了解到企业需求后，仅仅一个月就开启了“先进硅基光电功能材料”等重大项目课题。龙门实验室36人的博士团队对多晶硅原材料纯化等进行了一次又一次的模拟实验。 仅用了约半年时间，原料提纯难题被攻克。洛阳中硅高科有限公司的工程师表示，新技术让他们生产电子级多晶硅的成本直接降低了30%，其中的关键指标达到了一个国际领先的水平，实现了国产替代。目前，正在为年产300吨电子级多晶硅产业化示范线投产做准备。

院士组团加盟，担任首席科学家

人才是创新驱动的第一要素。

2023年，由樊会涛院士领衔的龙门实验室又有顶尖人才“加盟”。

“今年4月，我们将钱锋、叶志镇、段宝岩、陈蕴博、陈学庚等5位中国工程院院士聘为龙门实验室首席科学家。这标志着龙门实验室在汇聚全球顶尖研发团队方面取得了重要成果。”马明星向顶端新闻记者介绍。

新聘任的5名院士将成为实验室5个科创中心的首席科学家，负责统领科创中心科研工作。同时，还将为龙门实验室对重大项目的研究内容及路径把关，为实验室高层次研究团队的引进及遴选提供建议及评价意见等。

依托院士的智力支持和团队协作，龙门实验室已经完成6个重大项目和2个风口产业项目的立项。

顶端新闻记者了解到，上述项目部分已经取得了阶段性进展。

“大型装备合金钢构件智能化极端制造”项目初步建立了极端制造数字化工艺质量管理系统和集成化数值模拟仿真平台，完成了全球最大18500吨自由锻油压机的数字孪生建模。

“先进硅基电子功能材料”项目实现了子级多晶硅中试稳定生产。

“根茎类作物高效低损收获装备研发及应用”和”典型农业机器人关键技术及装备研发”项目完成了集挖掘、输送、分离、清选、集果为一体的“油莎豆高效联合收获机”和具备全自主作业、精准导航与避障和多机协同的“果园智能除草机器人”首台套样机制备，并于2023年3月通过国家农机具质量监督检验中心第三方性能测试。

马明星告诉顶端新闻记者，未来实验室还将面向电子显示材料、新能源电池等重点产业集群征集共性技术需求，组织论证并立项风口产业项目。

2023年实验室力争承担4-6项国家重大科技专项等任务

龙门实验室正在如同鲤鱼跃龙门般跨越式发展。

2023年5月8日，实验室总部基地项目(一期)已经开工奠基，建设内容包括总部办公大楼、智能制造基础研究中心及成套装备科创中心，计划2025年4月完工。

对于未来的发展，龙门实验室也已经谋篇布局。

“2023年，我们将完成实验室科研体系架构建设，组建高端科技人才不少于20名、技术骨干不少于300名的创新团队，各创新中心和院士工作室开始产出科技成果。”马明星说，实验室力争承担国家重大科技专项、重点研发计划任务4—6项。

同时，将打造行业特色领先实验室，快速提升科研能力。预计2023年，极端智能制造与服役可靠性实验室、先进材料制备与分析实验室、高性能传动件极限设计与评价实验室、集群智能与协同控制实验室、智能测控与装备实验室5个实验室将全面建成。届时，将为河南新材料和高端装备制造科技创新提供更好的基础设施支持。

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