專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置的科技成果轉(zhuǎn)化路徑探析＊

■ 王玉華 郭紅燕 劉瓚

1.中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 合肥 230031

2.中國(guó)科學(xué)院合肥技術(shù)創(chuàng)新工程院 合肥 230088

0 引言

大科學(xué)裝置是指通過(guò)較大規(guī)模投入和工程建設(shè)來(lái)完成，建成后通過(guò)長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行和持續(xù)的科學(xué)技術(shù)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重要科學(xué)技術(shù)目標(biāo)的大型設(shè)施。按不同的應(yīng)用目的，大科學(xué)裝置可分為3 類(lèi)：第1 類(lèi)是專(zhuān)用研究設(shè)施型，為特定學(xué)科領(lǐng)域的重大科學(xué)技術(shù)目標(biāo)建設(shè)的研究裝置，如蘭州重離子加速器、全超導(dǎo)托卡馬克裝置等；第2類(lèi)是公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)型，為多學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究服務(wù)，具有強(qiáng)大支持能力的大型公共實(shí)驗(yàn)裝置，如上海光源、散列中子源等；第3 類(lèi)是公益基礎(chǔ)設(shè)施型，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家安全和社會(huì)發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重大基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)設(shè)施，如子午工程、“科學(xué)”號(hào)海洋科考船等[1]。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的梳理，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)大科學(xué)裝置的產(chǎn)業(yè)化研究較多，如：張玲玲、白雪等研究了依托大科學(xué)裝置進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的5 大關(guān)鍵因素，即設(shè)立產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)部門(mén)、硬件保障、人才引進(jìn)與培養(yǎng)、資金支持、宣傳與用戶(hù)培養(yǎng)[2]，邢超以大科學(xué)工程為例研究了創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合的有效組織方式，認(rèn)為大科學(xué)工程通過(guò)產(chǎn)業(yè)的確定性來(lái)牽引組織創(chuàng)新鏈中的不確定性，提出了創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈有效結(jié)合的政策建議[3]，梁永福等以廣東大科學(xué)中心為例，研究了大科學(xué)裝置集群的協(xié)同創(chuàng)新效應(yīng)與產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用機(jī)理，提出了廣東大科學(xué)中心帶動(dòng)廣東產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)域和建議[4]，侯和爽分析了我國(guó)參與ITER 計(jì)劃產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的情況，提出了大科學(xué)裝置產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建的建議[5]，胡偉等研究了我國(guó)現(xiàn)有公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)類(lèi)大科學(xué)裝置情況，研究了我國(guó)大科學(xué)裝置運(yùn)行管理存在的3 個(gè)問(wèn)題，提出了產(chǎn)業(yè)融合機(jī)制的4 點(diǎn)建議[6]，尚智叢、趙凱以北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)為例，分析了裝置論文與專(zhuān)利產(chǎn)出，提出了正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)科技成果轉(zhuǎn)化的3 種基本模式：社會(huì)化合作、承接研制任務(wù)、參股高新企業(yè)[7]，張玲玲、趙道真等研究了國(guó)外3大散裂中子源成果產(chǎn)業(yè)化的4種模式，并對(duì)我國(guó)散裂中子源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提出了四點(diǎn)建議[8]，李斌、李思琪總結(jié)了蘭州重離子加速器成果產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗(yàn)：社會(huì)效益、區(qū)域平衡、政府扶持、地方特色[9]。從現(xiàn)有的研究者來(lái)看，主要是高校老師、在讀研究生，對(duì)大科學(xué)裝置的實(shí)際建設(shè)和運(yùn)行了解不夠深入；從概念界定來(lái)看，研究大科學(xué)裝置產(chǎn)業(yè)化（工業(yè)化）的較多，研究成果轉(zhuǎn)化的很少，把產(chǎn)業(yè)化等同與成果轉(zhuǎn)化，概念界定不清；從研究?jī)?nèi)容來(lái)看，把3類(lèi)大科學(xué)裝置合在一起研究的居多，沒(méi)有考慮3 種類(lèi)型大科學(xué)裝置在科學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和成果轉(zhuǎn)化方式方面的差別，對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)化工作的指導(dǎo)性不強(qiáng)。

專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置為特定學(xué)科領(lǐng)域的重大科學(xué)技術(shù)目標(biāo)建設(shè)的研究裝置，不僅建設(shè)、運(yùn)行、成果產(chǎn)出都有別于其他兩類(lèi)大科學(xué)裝置，而且在成果轉(zhuǎn)化方面與其他兩類(lèi)裝置也有許多不同之處，國(guó)內(nèi)外目前這方面的細(xì)分研究還很少，本文重點(diǎn)聚焦專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置，以我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行的全超導(dǎo)托卡馬克裝置和蘭州重離子加速器為例，結(jié)合筆者在大科學(xué)裝置所在單位從事成果轉(zhuǎn)化的實(shí)踐，對(duì)專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化的路徑進(jìn)行梳理和總結(jié)，為此類(lèi)大科學(xué)裝置后續(xù)的成果轉(zhuǎn)化、發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值提供參考和建議。

1 全超導(dǎo)托卡馬克裝置和蘭州重離子加速器的建設(shè)、運(yùn)行情況

全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)稱(chēng)EAST，由“Experimental”、“Advanced”、“Superconducting”、“To‐kamak”4 個(gè)單詞首字母組成，EAST 是我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的國(guó)際首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克試驗(yàn)裝置，該裝置1998年立項(xiàng)，由中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)等離子所）負(fù)責(zé)建設(shè)和運(yùn)行，2007年該裝置建成并通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，開(kāi)始正式運(yùn)行，2008年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。它的建成使中國(guó)成為世界上僅有的幾個(gè)擁有這種類(lèi)型托卡馬克裝置的國(guó)家，使中國(guó)這方面研究進(jìn)入世界前沿。近年來(lái)，EAST 研究進(jìn)展多次打破世界紀(jì)錄：2016年，EAST在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)中心電子溫度超過(guò)5000 萬(wàn)度運(yùn)行；2017年，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了等離子體持續(xù)放電101.2 秒的高約束運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了從60 秒到百秒量級(jí)的跨越；2018年，EAST 又首次實(shí)現(xiàn)了1 億度等離子體放電，標(biāo)志我國(guó)磁約束核聚變研究持續(xù)走在國(guó)際前列[10]。EAST 裝置的主機(jī)部分高11 米，直徑8 米，重400 噸，由超高真空室、縱場(chǎng)線圈、極向場(chǎng)線圈、內(nèi)外冷屏、外真空杜瓦、支撐系統(tǒng)等6 大部件組成。EAST 運(yùn)行需要超大電流、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超高溫、超低溫、超高真空等極限環(huán)境，從芯部上億度高溫到線圈中零下269度低溫，給裝置的設(shè)計(jì)、制造工藝和材料方面提出了超乎尋常的要求，其建設(shè)和運(yùn)行涉及多學(xué)科，許多關(guān)鍵技術(shù)和部件在國(guó)際上尚屬空白，需要自主攻關(guān)和研發(fā)。

蘭州重離子加速器（Heavy Ion Research Facility in Lanzhou,HIRFL）是由中科院近代物理所（簡(jiǎn)稱(chēng)近物所）建設(shè)、運(yùn)行的用于重離子科學(xué)技術(shù)前沿的專(zhuān)用研究設(shè)施，是我國(guó)規(guī)模最大、加速離子種類(lèi)最多、能量最高的重離子研究裝置，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。HIRFL 由電子回旋共振離子源、扇聚焦回旋加速器、分離扇回旋加速器、放射性束流線、冷卻儲(chǔ)存環(huán)主環(huán)和實(shí)驗(yàn)環(huán)等主要設(shè)施組成。HIRFL 的前身是國(guó)家“一五”計(jì)劃156個(gè)蘇聯(lián)援建項(xiàng)目之一，由蘇聯(lián)援建中國(guó)一臺(tái)1.5米回旋加速器，建成后為我國(guó)氫彈研制做出了重要貢獻(xiàn)。為了發(fā)展我國(guó)核科學(xué)技術(shù)，使重離子核物理研究盡快進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列，1985年，近物所承擔(dān)了國(guó)家“七五”計(jì)劃重大科學(xué)工程——分離扇回旋加速器，2007年，國(guó)家“九五”計(jì)劃重大科學(xué)工程——蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)建成并運(yùn)行，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，獲得了2009年中科院杰出科技成就獎(jiǎng)[11]。在裝置建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中，近物所發(fā)展了超導(dǎo)、低溫、真空、微波、精密磁鐵制造等一批高技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)化方面也取得了重要進(jìn)展。

2 專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化路徑

2015年修訂通過(guò)的《中華人民共和國(guó)促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化法》對(duì)“科技成果轉(zhuǎn)化”的界定是：為提高生產(chǎn)力水平而對(duì)科技成果所進(jìn)行的后續(xù)試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、推廣直至形成新技術(shù)、新工藝、新材料、新產(chǎn)品，發(fā)展新產(chǎn)業(yè)等活動(dòng)[12]。通過(guò)對(duì)EAST 和HIRFL 建設(shè)、運(yùn)行以來(lái)的成果轉(zhuǎn)化的研究和分析，大致形成了如下幾條路徑：

路徑一：依托大科學(xué)裝置的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，研究所圍繞某個(gè)應(yīng)用方向持續(xù)開(kāi)展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，研究成果達(dá)到一定成熟度后，吸引社會(huì)資本投資示范，研究所控股企業(yè)開(kāi)拓市場(chǎng)、主導(dǎo)轉(zhuǎn)化。

在認(rèn)識(shí)到重離子束輻照的生物學(xué)效應(yīng)后，1993年，近物所開(kāi)始在HIRFL 裝置上開(kāi)展重離子治癌技術(shù)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，在基礎(chǔ)研究取得突破后，近物所從2006年開(kāi)始重離子束臨床治療試驗(yàn)研究，截至2013年底累計(jì)試驗(yàn)治療213例腫瘤患者，包括腦腫瘤、頭頸部腫瘤等常規(guī)療法難以實(shí)施治療的癌癥，取得了明顯的療效，使我國(guó)成為繼美、日、德之后世界上第四個(gè)實(shí)現(xiàn)重離子束臨床治療的國(guó)家。通過(guò)重離子加速器的建設(shè)和應(yīng)用研究，近物所培養(yǎng)了一支高水平的重離子束治療研究和治療裝置研制人才隊(duì)伍，申報(bào)了60余項(xiàng)具有核心競(jìng)爭(zhēng)力和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專(zhuān)利，與此同時(shí)，近物所和所辦企業(yè)——科近泰基新技術(shù)有限公司具備了自主研發(fā)重離子治癌專(zhuān)用裝置的實(shí)力。但是，重離子治癌專(zhuān)用裝置單套成本為5～6 億元，且需要有臨床醫(yī)院愿意來(lái)嘗試和配合，大額的資金投入和長(zhǎng)周期的醫(yī)療器械審批流程讓產(chǎn)業(yè)化工作面臨巨大的挑戰(zhàn)。

2012年，在武威市政府的支持下，甘肅榮華集團(tuán)投資建設(shè)武威重離子治療中心，并且由甘肅榮華集團(tuán)整體接管甘肅省武威腫瘤醫(yī)院為醫(yī)療服務(wù)配套機(jī)構(gòu)，由近物所提供技術(shù)、科近泰基公司負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi)首臺(tái)重離子治癌設(shè)備的研制和安裝調(diào)試，整個(gè)項(xiàng)目占地3000 畝，總投資約16 億元。2014年9月，重離子治癌裝置大樓成功封頂，10月，由近物所及科近泰基公司自主設(shè)計(jì)、制造的重離子腫瘤治療示范裝置加速器調(diào)試成功，2017年，示范裝置獲得國(guó)家生態(tài)環(huán)境部輻射許可證，2018年示范裝置進(jìn)入正式臨床試驗(yàn)，2019年，示范裝置獲得國(guó)家注冊(cè)許可和配置許可，2020年4月，示范裝置在武威腫瘤醫(yī)院正式開(kāi)診，截至2020年7月已成功治療患者100例，接受2000人預(yù)約[13]，標(biāo)志著重離子治癌裝置成果轉(zhuǎn)化和國(guó)產(chǎn)化取得成功。據(jù)科近泰基公司官網(wǎng)顯示：科近泰基公司已相繼與蘭州腫瘤醫(yī)院、武漢市漢南區(qū)人民醫(yī)院、浙江省腫瘤醫(yī)院、福建中科核醫(yī)學(xué)科技有限公司簽署商務(wù)采購(gòu)合同，進(jìn)行重離子治癌裝置的設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試，按每套裝置5.5億元計(jì)算，科近泰基公司已簽下近28億元的訂單，標(biāo)志著重離子治癌產(chǎn)業(yè)化工作邁開(kāi)了步伐。

路徑二：依托大科學(xué)裝置建設(shè)、運(yùn)行中掌握的核心技術(shù)，與地方政府“無(wú)中生有”打造新興產(chǎn)業(yè)的思路高度契合，研究所與地方政府合作成立公司，推動(dòng)核心技術(shù)轉(zhuǎn)化。

EAST 作為自主研發(fā)的世界上第一個(gè)全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，在建造過(guò)程中攻克了諸多技術(shù)難題，創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)內(nèi)乃至世界第一，催生出一批高新技術(shù)，如低溫技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在EAST建設(shè)和運(yùn)行中，發(fā)展了68項(xiàng)關(guān)鍵及新技術(shù)，自主研發(fā)部分超過(guò)90% ，如：鎧裝電纜超導(dǎo)導(dǎo)體是EAST 的核心部件，為滿(mǎn)足裝置需要，合肥物質(zhì)院等離子所研制了35千米的大電流鎧裝電纜超導(dǎo)導(dǎo)體，全面提升了我國(guó)大型超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試能力，進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

2015年，合肥市謀劃新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，擬“無(wú)中生有”打造高端醫(yī)療裝備研發(fā)、生產(chǎn)基地，剛開(kāi)始想引進(jìn)蘭州的重離子治癌裝備作為突破口，后與合肥物質(zhì)院多次溝通交流，決定放棄重離子治癌設(shè)備，走差異化路線，依托合肥物質(zhì)院的先進(jìn)超導(dǎo)技術(shù)大力發(fā)展超導(dǎo)質(zhì)子治癌裝備。2016年，合肥物質(zhì)院與合肥市政府達(dá)成合作協(xié)議，共同開(kāi)展超導(dǎo)質(zhì)子治療高端醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。雙方合作共建合肥離子醫(yī)學(xué)中心，從國(guó)外引進(jìn)一套驗(yàn)證治療裝置；雙方合作成立中科離子醫(yī)學(xué)裝備公司，開(kāi)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SC200 超導(dǎo)質(zhì)子治癌裝備的研發(fā)與國(guó)產(chǎn)化。中科離子醫(yī)學(xué)裝備公司總注冊(cè)資本4 億元，合肥市通過(guò)產(chǎn)投公司現(xiàn)金出資2.8 億元，占70%；合肥研究院發(fā)明專(zhuān)利作價(jià)1.2 億元，占30%。2017年5月，質(zhì)子治療系統(tǒng)部分關(guān)鍵部件——超導(dǎo)磁體、降能器系統(tǒng)、射頻腔研、測(cè)成功；2018年6月，質(zhì)子治療系統(tǒng)核心部件——正負(fù)185 度旋轉(zhuǎn)機(jī)架研、測(cè)成功；2019年7月，核心部件超導(dǎo)回旋加速器研制成功，系統(tǒng)開(kāi)始總裝；2020年10月，系統(tǒng)取得生態(tài)環(huán)境部輻射許可證；2020年12月，自主研制的最緊湊型超導(dǎo)回旋質(zhì)子加速器引出質(zhì)子束流[14]，成果轉(zhuǎn)化工作初戰(zhàn)告捷，接下來(lái)將進(jìn)行腫瘤病人的臨床試驗(yàn)。一旦臨床試驗(yàn)成功，被批準(zhǔn)為臨床使用的高端治癌裝備，將在合肥形成百億乃至千億級(jí)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

路徑三：依靠在大科學(xué)裝置建造、運(yùn)行、升級(jí)過(guò)程中掌握的關(guān)鍵核心技術(shù)、培養(yǎng)的技術(shù)人才、積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，競(jìng)標(biāo)國(guó)外大科學(xué)裝置的核心部件及其他高難度高精度研制采購(gòu)任務(wù)。

大科學(xué)裝置是一個(gè)復(fù)雜的科技巨系統(tǒng)，涵蓋了多學(xué)科、多領(lǐng)域的高、精、尖技術(shù)，尤其是世界唯一或國(guó)際先進(jìn)的大科學(xué)裝置，在其建造過(guò)程中肯定會(huì)攻克眾多的關(guān)鍵核心技術(shù)，這些關(guān)鍵核心技術(shù)有的打破了國(guó)際技術(shù)封鎖、有的是國(guó)際領(lǐng)先的“人無(wú)我有”，同時(shí)，培養(yǎng)了一批掌握核心技術(shù)的人才隊(duì)伍。這些獨(dú)特的人才和技術(shù)資源，使大科學(xué)裝置依托單位在國(guó)際相關(guān)高精尖非標(biāo)產(chǎn)品和設(shè)備的競(jìng)標(biāo)中獲得了獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也取得了豐厚的效益回報(bào)，成為大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化的一條重要路徑，

國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃（簡(jiǎn)稱(chēng)ITER 計(jì)劃）是當(dāng)今世界規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國(guó)際大科學(xué)工程之一，該計(jì)劃由中國(guó)、歐盟、俄羅斯、美國(guó)、日本、韓國(guó)和印度等7方30多個(gè)國(guó)家共同合作。作為ITER中國(guó)工作組的主要依托單位之一，中科院合肥研究院承擔(dān)了ITER 計(jì)劃中國(guó)采購(gòu)包的絕大部分研發(fā)任務(wù)，依靠自主創(chuàng)新為ITER計(jì)劃的順利推進(jìn)做出了重要貢獻(xiàn)。此外，依托掌握的聚變工程核心技術(shù)，向歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家提供聚變技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)，在實(shí)現(xiàn)我國(guó)聚變技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，有力推動(dòng)了國(guó)際聚變工程技術(shù)的發(fā)展，提升了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際影響力。如：通過(guò)國(guó)際競(jìng)標(biāo)贏得歐盟承擔(dān)的ITER 計(jì)劃PF6 項(xiàng)目合同（注：PF6 線圈本應(yīng)由歐盟研制提供，但由于技術(shù)問(wèn)題提供不了，因而全球招標(biāo)）。總重超過(guò)400噸、外徑超過(guò)11 米的PF6 線圈于2019年研制成功，2020年6月底PF6 順利抵達(dá)交ITER 所在地(圖1)。PF6 線圈是ITER 裝置主機(jī)的最重要部分之一，是目前國(guó)際上研制成功的重量最大、難度最高的超導(dǎo)磁體。PF6 線圈的成功制造不僅打破了發(fā)達(dá)國(guó)家在這一領(lǐng)域的技術(shù)壁壘，生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全國(guó)產(chǎn)化，同時(shí)還發(fā)展和完善了超導(dǎo)磁體制造的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范[15]。

圖1 ITER PF6線圈順利通過(guò)最終驗(yàn)收測(cè)試

2019年，中科院合肥研究院等離子體所與中核集團(tuán)所屬單位等組成的中法聯(lián)合體，通過(guò)國(guó)際競(jìng)標(biāo)贏得ITER主機(jī)TAC1安裝工程。TAC1安裝標(biāo)段工程是ITER 主機(jī)最重要的核心設(shè)備安裝工程，其重要性相當(dāng)于核電站的反應(yīng)堆、人體里的心臟。現(xiàn)場(chǎng)裝配的部件數(shù)以萬(wàn)計(jì)，精度要求高，標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，項(xiàng)目合同數(shù)十億元。

2020年12月，等離子體所參與德國(guó)ASDEX Up‐grade核聚變裝置高功率ICRF射頻發(fā)射機(jī)項(xiàng)目采購(gòu)全球競(jìng)標(biāo)并成功中標(biāo)，順利與德國(guó)馬普等離子體物理研究所簽署了項(xiàng)目合同。這是繼2019年承接ITER ICRF 高頻饋口采購(gòu)包后再次贏得歐洲聚變裝置部件研制合同。

2016年4月，近物所科近泰基公司為美國(guó)密歇根州立大學(xué)成功研制出第一臺(tái)“Q1室溫電磁鐵”，該磁鐵的成功研制將為后期項(xiàng)目奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，近物所及其控股公司還利用自身的技術(shù)和人才為瑞士PSI 研究所、德國(guó)GSI 研究所、美國(guó)AIBT 公司等國(guó)外客戶(hù)研制了多種規(guī)格的高精度疊裝脈沖電磁鐵。

路徑四：以大科學(xué)裝置建設(shè)、運(yùn)行、專(zhuān)項(xiàng)研究過(guò)程中形成的知識(shí)產(chǎn)權(quán)作價(jià)，吸引社會(huì)資本方現(xiàn)金投資，共同成立產(chǎn)業(yè)化公司，加速科技成果的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)推廣。

以大科學(xué)裝置建設(shè)為主的研究所，主要精力集中在裝置的建設(shè)、運(yùn)行和科技目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，即使形成了一些可以轉(zhuǎn)化的應(yīng)用型成果，也由于缺乏相應(yīng)的激勵(lì)和資金投入而束之高閣。2015年，《中國(guó)人民共和國(guó)促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化法》修訂頒布后，極大激發(fā)了科研院所和科研人員轉(zhuǎn)化的積極性，加之國(guó)家倡導(dǎo)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”，社會(huì)資本也在積極尋找可以轉(zhuǎn)化的高新技術(shù)。

在此背景下，中科院合肥研究院等離子體所近年以知識(shí)產(chǎn)權(quán)作價(jià)，與社會(huì)資本合作成立了多家產(chǎn)業(yè)化公司：2015年，以“一種新型大氣壓射流冷等離子發(fā)生器”實(shí)用新型專(zhuān)利與社會(huì)資本成立了中科新天地環(huán)保科技公司，利用低溫等離子技術(shù)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物和惡臭氣體；2017年，以“一種液氦零損耗生物樣本低溫儲(chǔ)存裝置”發(fā)明專(zhuān)利與社會(huì)資本成立了基點(diǎn)聯(lián)科（上海）醫(yī)療器械公司；2018年，以“水等離子體炬處理有機(jī)廢水裝置與方法”發(fā)明專(zhuān)利與社會(huì)資本成立了中科四維等離子體公司；2019年，以“一種HCN 激光干涉儀高速中頻調(diào)制系統(tǒng)”發(fā)明專(zhuān)利與社會(huì)資本共同成立了中科途維公司……知識(shí)產(chǎn)權(quán)作價(jià)入股到公司后，所獲得的股權(quán)70%獎(jiǎng)勵(lì)給技術(shù)發(fā)明人團(tuán)隊(duì)，30%留歸單位，充分調(diào)動(dòng)了科研人員和研究所的積極性，社會(huì)資本看中技術(shù)后，也加大投入、開(kāi)拓市場(chǎng)，目前幾家公司發(fā)展勢(shì)頭良好。

路徑五：利用大科學(xué)裝置建造和運(yùn)行中掌握的優(yōu)勢(shì)技術(shù)為社會(huì)企業(yè)解決“卡脖子”技術(shù)難題，以此為基礎(chǔ)，拓寬合作廣度和深度，包括共同成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、由企業(yè)出資進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和成果孵化等。

大科學(xué)裝置的科學(xué)技術(shù)目標(biāo)是面向國(guó)際科學(xué)技術(shù)前沿，因此大科學(xué)裝置一般都有許多極端的試驗(yàn)條件，如EAST 運(yùn)行需要的極限條件包括：超大電流、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超高溫、超低溫、超高真空芯部上億度高溫、線圈中零下269 度低溫等，這些極限條件給EAST 裝置的設(shè)計(jì)、制造工藝和材料方面提出了超乎尋常的苛刻要求，也因此催生出一批過(guò)硬的高技術(shù)，有些高技術(shù)恰恰是先進(jìn)制造領(lǐng)域的高端企業(yè)迫切需要的。

安徽應(yīng)流集團(tuán)是高端裝備核心零部件行業(yè)極少數(shù)具備核電、航空產(chǎn)品國(guó)內(nèi)和國(guó)際制造資質(zhì)的企業(yè)，產(chǎn)品應(yīng)用于航空航天、核電能源、石油天然氣等高端裝備領(lǐng)域。為了加工高端鑄件，應(yīng)流集團(tuán)斥資3 億元購(gòu)進(jìn)了我國(guó)最大的熱等靜壓機(jī)，熱等靜壓機(jī)是典型高端鑄造裝備，準(zhǔn)確快速溫度、壓力控制是其核心技術(shù)，其最高溫度達(dá)2000 ℃，最高壓力達(dá)200MPa，最高功率達(dá)5000kW。在試生產(chǎn)階段，由于電壓劇烈波動(dòng)、低頻諧振嚴(yán)重，不僅波動(dòng)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的限值6 倍，造成4 臺(tái)大型真空爐跳閘，而且導(dǎo)致生產(chǎn)中高端鑄件報(bào)廢，單次損失400萬(wàn)元以上，國(guó)際知名企業(yè)提供的設(shè)備解決不了問(wèn)題，國(guó)內(nèi)2家領(lǐng)域內(nèi)上市公司對(duì)解決應(yīng)流的難題沒(méi)有把握，在多方打聽(tīng)找到中科院合肥研究院等離子所的電源及控制研究室后，他們提出的“三相調(diào)制負(fù)荷綜合校正方案”，解決了熱等靜壓負(fù)荷無(wú)功沖擊大、諧波頻譜復(fù)雜、不平衡和波動(dòng)嚴(yán)重的技術(shù)難題，為企業(yè)挽回了幾千萬(wàn)元的損失，研究所通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)和服務(wù)，獲得了來(lái)自企業(yè)的幾百萬(wàn)元的橫向項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，反哺科研開(kāi)發(fā)。為了深化合作，2020年8月，中科院合肥研究院與應(yīng)流集團(tuán)成立了“極端環(huán)境材料與特種工藝聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，啟動(dòng)了“高端熱處理三相調(diào)制負(fù)荷綜合校正裝置”等首批6 個(gè)創(chuàng)新研究和成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。

3 專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置五條成果轉(zhuǎn)化路徑的優(yōu)勢(shì)和不足

前面通過(guò)案例總結(jié)了專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化的五條不同路徑，進(jìn)一步研究可以發(fā)現(xiàn)，每條路徑都有各自的優(yōu)勢(shì)和不足（表1）：

表1 各種轉(zhuǎn)化路徑的優(yōu)勢(shì)和不足

“路徑一”是依托大科學(xué)裝置的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，大科學(xué)裝置依托單位圍繞某個(gè)應(yīng)用方向持續(xù)開(kāi)展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，研究成果達(dá)到一定成熟度后，吸引社會(huì)資本投資示范，研究所控股企業(yè)開(kāi)拓市場(chǎng)、主導(dǎo)轉(zhuǎn)化。該路徑的優(yōu)點(diǎn)是大科學(xué)裝置依托單位圍繞某個(gè)應(yīng)用方向（如重離子治療癌癥）持續(xù)、深入開(kāi)展研究，通過(guò)長(zhǎng)期（幾年、十幾年甚至幾十年）的試驗(yàn)、技術(shù)熟化，技術(shù)的成熟度、先進(jìn)度不斷提高，距離市場(chǎng)轉(zhuǎn)化的距離越來(lái)越近；但是，此類(lèi)成果由于技術(shù)門(mén)檻高，研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致成果轉(zhuǎn)化周期長(zhǎng)，投入回報(bào)的周期也長(zhǎng)；如果研究所堅(jiān)持自主轉(zhuǎn)化，不愿意與社會(huì)資本合作（害怕核心技術(shù)流失），那么就會(huì)面臨轉(zhuǎn)化資金不足、動(dòng)力不足的困境，導(dǎo)致好的技術(shù)和成果難以順利轉(zhuǎn)化。

“路徑二”是依托大科學(xué)裝置建設(shè)、運(yùn)行中掌握的核心技術(shù)，與地方政府“無(wú)中生有”打造新興產(chǎn)業(yè)的思路高度契合，研究所與地方政府合作成立公司，推動(dòng)核心技術(shù)轉(zhuǎn)化。該路徑的優(yōu)點(diǎn)是地方政府看好技術(shù)的市場(chǎng)前景，看好技術(shù)對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)，地方政府愿意出資進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因此能夠得到資金、政策、土地方面的大力支持，成果轉(zhuǎn)化周期大大縮短；但是，由于是地方政府“無(wú)中生有”打造新興產(chǎn)業(yè)，新興產(chǎn)業(yè)需要的關(guān)鍵核心技術(shù)盡管在大科學(xué)裝置建設(shè)、運(yùn)行中有研發(fā)，但不一定有很高的成熟度，需要新公司熟化和進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證，會(huì)面臨著轉(zhuǎn)化能否成功的風(fēng)險(xiǎn)；另外，此類(lèi)技術(shù)和成果還面臨國(guó)內(nèi)外不同技術(shù)路線和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，存在投資風(fēng)險(xiǎn)和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。

“路徑三”是依靠在大科學(xué)裝置建造、運(yùn)行、升級(jí)過(guò)程中掌握的關(guān)鍵核心技術(shù)、培養(yǎng)的技術(shù)人才、積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，競(jìng)標(biāo)國(guó)外大科學(xué)裝置的核心部件及其他高難度高精度研制采購(gòu)任務(wù)。該路徑的優(yōu)勢(shì)是技術(shù)轉(zhuǎn)化見(jiàn)效快，只要成功中標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，另外，由于國(guó)外的大科學(xué)裝置在本國(guó)找不到合適的核心部件供應(yīng)商，才會(huì)進(jìn)行全球招標(biāo)，技術(shù)門(mén)檻高，相應(yīng)的招標(biāo)價(jià)格也很高，只要中標(biāo)，大科學(xué)裝置依托單位的成果轉(zhuǎn)化收益也高；但是，國(guó)外客戶(hù)采購(gòu)的技術(shù)或部件標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛、驗(yàn)收程序復(fù)雜、驗(yàn)收周期長(zhǎng)，有的客戶(hù)需要中標(biāo)方先墊資，產(chǎn)品驗(yàn)收通過(guò)后再付款，因此會(huì)面臨一定的合同風(fēng)險(xiǎn)。

“路徑四”是以大科學(xué)裝置建設(shè)、運(yùn)行、專(zhuān)項(xiàng)研究過(guò)程中形成的知識(shí)產(chǎn)權(quán)作價(jià)，吸引社會(huì)資本方現(xiàn)金投資，共同成立公司，加速科技成果的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)推廣。該路徑的優(yōu)勢(shì)是具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有市場(chǎng)前景的技術(shù)容易獲得社會(huì)資本投資，解決“第一桶金”的問(wèn)題，單位通過(guò)股權(quán)激勵(lì)能激發(fā)技術(shù)發(fā)明人和技術(shù)團(tuán)隊(duì)成果轉(zhuǎn)化的積極性，促使技術(shù)快速轉(zhuǎn)化；不足之處是知識(shí)產(chǎn)權(quán)作價(jià)形成的股權(quán)變現(xiàn)周期長(zhǎng)，短期內(nèi)公司難以盈利，也很難獲得股權(quán)分紅，單位和技術(shù)團(tuán)隊(duì)容易失去耐心，另外，新成立的公司還會(huì)面臨市場(chǎng)開(kāi)拓、經(jīng)營(yíng)不善而倒閉的風(fēng)險(xiǎn)。

“路徑五”是利用大科學(xué)裝置建造和運(yùn)行中掌握的優(yōu)勢(shì)技術(shù)為社會(huì)企業(yè)解決“卡脖子”技術(shù)難題，以此為基礎(chǔ)，拓寬合作廣度和深度，包括共同成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、由企業(yè)出資進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和成果孵化等。該路徑的優(yōu)點(diǎn)是只要找到了技術(shù)需求的企業(yè)和用戶(hù)，大科學(xué)裝置技術(shù)能快速轉(zhuǎn)化，依托單位能快速產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益；不足之處是大科學(xué)裝置依托單位與企業(yè)直接往往信息不對(duì)稱(chēng)，好的技術(shù)不一定能找到合適的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用企業(yè)。

4 進(jìn)一步暢通專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化路徑的建議

通過(guò)以上研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，每條轉(zhuǎn)化路徑都有優(yōu)勢(shì)和不足，都有相應(yīng)的適用條件，都存在阻礙暢通的“梗阻”，為此，我們結(jié)合實(shí)際，提出了進(jìn)一步暢通專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化路徑的幾條建議：

（1）加大國(guó)家政策的激勵(lì)考核力度。在國(guó)家政策層面，建議大科學(xué)裝置的主管部門(mén)把專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置的成果轉(zhuǎn)化成效作為定期（如5年）考核的指標(biāo)之一，賦予相應(yīng)的權(quán)重，根據(jù)考核結(jié)果兌現(xiàn)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)或給予相應(yīng)的獎(jiǎng)補(bǔ)，進(jìn)一步激發(fā)大科學(xué)裝置依托單位成果轉(zhuǎn)化的內(nèi)生動(dòng)力。

（2）大科學(xué)裝置所在地政府應(yīng)重視大科學(xué)裝置的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，提早謀劃和支持。對(duì)裝置所在地的省、市（縣）政府來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡早意識(shí)到專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，關(guān)心裝置的科學(xué)成果產(chǎn)出及應(yīng)用性成果產(chǎn)出，尤其是高精尖的成果，在充分論證評(píng)估的基礎(chǔ)上，要有風(fēng)險(xiǎn)投資的意識(shí)，敢于“大手筆投資”，爭(zhēng)取本地轉(zhuǎn)化，創(chuàng)造先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

（3）大科學(xué)裝置依托單位要制定和完善成果轉(zhuǎn)化人才的激勵(lì)、考核、崗位管理等相關(guān)辦法，激發(fā)科研人員的積極性。對(duì)大科學(xué)裝置的建設(shè)、運(yùn)行單位來(lái)說(shuō)，在做好裝置建設(shè)、運(yùn)行的同時(shí)，還應(yīng)處理好成果轉(zhuǎn)化中“人”的問(wèn)題，包括以應(yīng)用性成果研發(fā)和轉(zhuǎn)化為主的科研人員考核、職稱(chēng)評(píng)聘問(wèn)題，還包括派駐到作價(jià)入股公司工作的人員身份管理、工資待遇、績(jī)效考核、職稱(chēng)晉升等問(wèn)題，“人”的問(wèn)題，越來(lái)越成為大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

（4）進(jìn)一步做好專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果的分類(lèi)管理和評(píng)價(jià)。從表1 可以看出，不同類(lèi)型的科技成果其適合的轉(zhuǎn)化路徑是不同，對(duì)專(zhuān)用研究設(shè)施型大科學(xué)裝置成果轉(zhuǎn)化部門(mén)來(lái)說(shuō)，應(yīng)進(jìn)一步做好科技成果的分類(lèi)，并對(duì)每個(gè)成果從成熟度、創(chuàng)新度、先進(jìn)度等方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)（注：科技部目前已進(jìn)行了兩期科技成果標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)試點(diǎn)），并加大成果推介宣傳，讓不同類(lèi)型的技術(shù)和成果匹配到最合適的轉(zhuǎn)化路徑。