记者实地探访4家中试平台
科技“果子”如何由生变熟

本刊记者 孙冰 孙庭阳 | 北京、江苏、陕西等多地报道

有人说,中试像是“放大的实验室、缩小的生产线”;也有人说,中试是“研发的加速器、成本的压缩机”;还有人说,中试是创新生态的“连接器”与“倍增器”。但不管作何比喻,中试作为把科技“果子”由生变熟的关键一环,也是困难重重的一环。

近日,本刊记者实地走访了4家中试平台。中试虽不像论文专利一样清晰可见,也不如最终产品那般可感可知,却蕴藏着无数次试错后终获突破的“神奇一跃”。当“轻舟已过万重山”,回看中试的故事,其实有点儿“酷”。

国科新材料:科研矿里筛黄金

新材料是当前中国推动科技创新、培育新质生产力的核心领域之一,是高端制造的“幕后英雄”,是底层技术。

我国新材料产业长期保持高增长。据统计,2024年,我国新材料产业总产值超8万亿元,总产值同比增长10%以上,连续14年保持两位数增长,高于全球增速。

中国科学院在新材料领域有很强的科研实力和创新优势。

在这个蓬勃发展且重要性强的关键领域,唤醒沉睡的专利,让其走出实验室,进入产业化的“筛选网”与“放大镜”中实现蜕变,转化为现实生产力,在当下尤为重要。

据介绍,国科新材料技术有限公司(下称“国科新材料”)成立于2018年4月,是中国科学院控股有限公司全资子公司。初衷就是依托科研院所的新材料技术资源,聚焦国家战略急需,开展小试技术合作开发、中试服务、产业链科技服务、中试风险减量服务,促进新材料科技成果转化,努力抢占科技制高点。

国科新材料总经理付兴国以我们曾经被“卡脖子”的PVE合成新型冷冻机油为例。

这是一种聚乙烯基乙醚、丙醚、甲醚为基础的化合物,在空调压缩机制造行业中扮演着至关重要的角色。但是,长期以来,PVE冷冻机油一直被国外企业垄断。

“这是一个非常典型的制造业‘卡脖子’技术,虽然用量不大,但只能依赖进口,没有它,你的空调就是出不了厂,而且价格也是对方说了算。”付兴国说。

为实现PVE冷冻机油国产化,解决空调压缩机制造行业“卡脖子”难题,以兰州化学物理研究所实验室技术为基础,由甘肃中科兰特新材料科技有限公司一起开启中试技术开发。

一项新技术的产业化,需要打通各个链段,“真正产业化的核心其实是成本竞争。能够技术可靠稳定实现量产只是基础,还需要经济可行,具有成本优势,同时还要通过环保和风险评价。经济可行,技术才可用。此外,安全环保也是大问题,是底线问题。每一步都需要扎实走好。”付兴国说。

二氧化碳冲锋衣 本刊记者 孙冰I摄

国家先进功能纤维创新中心展厅展品 本刊记者 孙冰I摄

国家先进功能纤维创新中心:需求“出题”,平台“接单”

“这是一件用空气做出来的衣服。”在位于江苏省苏州市吴江区盛泽镇的国家先进功能纤维创新中心展厅里,董事长梅锋跟记者说。

这不是玩笑。因为这件冲锋衣的核心面料是来自工业废气中的二氧化碳。通过液化、提纯、加氢、化学聚合等一系列复杂且精密的工艺,国家先进功能纤维创新中心成功将工业废气中捕获的二氧化碳转化为碳捕捉聚酯纤维,制成了防水透气的冲锋衣和吸湿速干的T恤衫。

“二氧化碳不只能做成衣服,转化为纤维后能应用于很多场景,甚至可以做成纸尿裤等卫生材料。”梅锋说。

据介绍,冲锋衣的核心面料聚酯纤维(俗称涤纶),在传统生产模式中依赖石油化工提取。这种方式不仅大量消耗不可再生资源,还会排放较多的二氧化碳。

“不可能没有二氧化碳排放,总归要解决出路问题,之前的方式是收集后放在地下储存。我们现在是将其做资源化利用,这样才算是从源头上、根本上解决了问题。”梅锋说。

在国家先进功能纤维创新中心,记者见识了各种神奇的纤维:塑料瓶变成的可纺线、能承受机械切割的手套、人工血管……

梅锋介绍,国家先进功能纤维创新中心正在开展三大高性能纤维研发:碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维。碳纤维像是“轻盈的钢铁”,既坚固又轻巧;芳纶纤维好比“柔韧的铠甲”,坚韧且耐高温;超高分子量聚乙烯纤维则堪称“坚韧的软甲”,质地轻柔却拥有极高的强度。

至于要将它们用于何种场景,梅锋总结为:产业需求“出题”,中试平台“接单”。国家先进功能纤维创新中心不仅是新材料领域7个国家制造业创新中心之一,也是全国第一家由民营企业牵头组建的国家制造业创新中心,由盛虹控股集团牵头组建。

还有一个更大的产业背景是,作为我国重要的丝绸纺织品生产基地和产品集散地,盛泽镇是全球纺织行业集聚度最高的地区之一,拥有“从一滴油到一匹布”的完整产业链供应链,集聚了2500余家纺织行业企业,各类纺织品年产量超130亿米。

集中而庞大的产业需求,会迅速反馈到科技创新端。“与一些中试平台是拿着技术做转化、找市场不同,我们是拿着需求找技术,只要转化成功就一定有市场。”梅锋说。

国家先进功能纤维创新中心展厅展品 本刊记者 孙冰I摄

光电子先导院:“一条龙”集聚上下游

“我们是陕西省和西安市光子产业链‘链主’企业。”陕西光电子先导院科技有限公司(以下简称“光电子先导院”)副总经理张晓雷接受本刊记者采访时介绍。

在2025年12月公布的首批国家级制造业中试平台名单中,光电子先导院的“光子集成产业中试平台”,是唯一的光子集成类平台,也是陕西省首个国家级制造业中试平台。

在光子领域,初创企业拥有关键核心技术的同时,更需要高端设备和工艺平台。一台进口高端光刻机的价格往往高达上亿美元,初创企业根本没这么多资金购买这样的设备。

“芯片初创企业建不起产线、产品无法验证、产能无话语权、市场风险高。如果不验证,永远是‘纸上谈兵’。正因如此,我们中试平台着力服务光子芯片初创企业,打通概念到量产堵点。”张晓雷说。他们为光子芯片初创企业提供研发、小试中试和小批量生产服务,提高项目创业成功率。

张晓雷介绍,他们的“8英寸先进硅光集成技术创新平台” 已正式通线,是西北地区首条硅光中试线,补全了陕西在此领域的短板,再加上“6英寸化合物芯片”中试平台,已成为国内少数具备全链条中试能力企业。

光电子先导院是陕西光子传感产业聚集区——光子传感园的核心。据介绍,这个聚集区要围绕光电子先导院这个光子芯片中试平台,以2个光子传感龙头企业(唐晶量子、立德红外)为牵引,吸引N个光子传感企业聚集发展,形成“1+2+N”的光子产业发展格局。

唐晶量子董事长龚平接受采访时介绍,他们租用光电子先导院的产线进行流片,一个星期就能拿到数据,如果交给代工厂可能需要3到6周。

“唐晶量子就在我们隔壁,有时中午就来我们这里吃午饭。”张晓雷说。在唐晶量子建立之初,光电子先导院为唐晶量子提供了“一条龙”服务,包括超净厂房、洁净室配套厂务设备、全套厂务工程师等。唐晶量子一款车载雷达芯片仅用两年多时间,实现了从概念到量产,填补了光电芯片领域国内空白。

光电子先导院的新厂区于2023年正式启用后,一墙之隔的唐晶量子新厂区也陆续建成启用,双方继续合作。

“截至目前,光电子先导院已经为100多家企业、高校和科研院所提供中试服务。”张晓雷说。在光电子先导院周边,聚集了约50家光子初创企业。

近些年,我国光子产业发展迅猛。陕西省从2021年开始,通过一系列重点举措持续推动光子产业集群快速壮大。截至2024年底,陕西省光子企业数量由191家提升到379家,增长98%,光子产业总产值2024年达365亿元,比2021年增长143%。

国家先进功能纤维创新中心展示的玄武岩纤维 本刊记者 孙冰I摄

苏州医工所:“产学研用”协同打造新生态

中国科学院苏州生物医学工程技术研究所(以下简称“苏州医工所”),探索借助政府引导基金、培育基金,将样机转化为成型设备。

苏州医工所于2008年启动筹建,2012年通过验收正式纳入中国科学院序列研究所。2025年,该所建设的高端医疗器械中试平台成功入选工业和信息化部首批重点培育中试平台名单。

医疗器械从研发到量产,过程漫长:科研人员研发出原理样机,用工程化手段表现出来,进行动物实验、临床试验成功后,最终由企业批量生产成型机器。苏州医工所的中试平台,打通原理样机到成型机器中间阶段,通过成立公司或转让给社会资本,形成“产学研用”协同医疗器械创新生态。

“我们已经成功孵化医疗器械项目公司58家,注册资本9.3亿元,吸引社会投资5.4亿元,这与基金投资助力密不可分。”苏州医工所副所长周连群用一连串数据,讲述近些年的成绩。孵化成果包括长光华芯、长光华医、国科康成等。

“我们基金已经投资了多个医疗器械项目。”周连群介绍。在苏州市、苏州市高新区两级政府引导基金支持下,苏州医工所成立了苏州医工所生物医药创业投资基金,首募规模1亿元。该基金重点投向医疗器械等细分领域中研发创新能力强、技术壁垒高、产业化前景广阔的生物医学工程装备项目,优先支持苏州医工所孵化或引荐项目。

截至目前,该基金已经投资了数个高技术壁垒医疗器械项目,包括屹东光学、国科芯感、国科康成、国科昂卓、国科盈睿、四正柏生物等一批位于苏州高新区的创新企业。

屹东光学生产的高分辨热场发射扫描电镜YF-1801,分辨率达1纳米,突破国外高端电镜技术垄断,填补国内空白,成为材料科学、纳米技术、生命科学、半导体工业等领域不可或缺的分析工具。

此款扫描电镜量产,基金发挥了巨大作用。2019年,苏州医工所和国际顶尖电镜专家尉东光启动项目研发,2021年造出样机,2022年苏州医工所成果转化基金助力成立了屹东光学技术(苏州)有限公司,开始批量生产。2023年10月25日,高分辨热场发射扫描电镜YF-1801正式发布。

2024年5月,屹东光学完成千万元Pre-A轮融资,用于扫描电镜等系列产品的研发迭代、扩大生产能力。

“我们还有培育基金,研究所每年投入200万元,资助医疗器械科技成果转化。”周连群介绍。从他提供的资助项目名单中能够看到,这些项目技术水平领先,有的为将来“无细胞”治疗、纳米疫苗、药物递送提供解决方案,有的要缩短病原微生物临床诊断流程,还有的设备在医疗及美容行业中都将有用武之地。几个项目已被企业相中,有意向和苏州医工所共同开发,有的项目同时和多家机构在谈合作。

“如果没有这200万培育基金的赋能,这些科研成果可能还‘躺’在实验室里。” 周连群说。

“将医疗器械科技成果样品转化为批量设备,企业愿意支付费用购买成功项目,苏州医工所这个医疗仪器科技创新与成果转化平台就会越来越强大。”周连群对此颇有信心。


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