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率先改革 勇于实践

来源:中国半导体照明网 作者:芦丽 责任编辑:傅之龙 发表于:2015-03-24 阅读:708

       ——半导体照明联合创新国家重点实验室实践经验总结

       “半导体照明联合创新国家重点实验室是我国科技体制改革的一个重要的试点,是迄今唯一依托创新产业联盟建立的国家重点实验室。”时任科学技术部基础研究司司长、现任中国科学院生物物理研究所研究员的张先恩曾如此表示。

       时光倒回至2012年1月,依托半导体照明产业技术创新战略联盟建设半导体照明联合创新国家重点实验室(以下简称“实验室”)获得正式批复,开始了其创新实践之旅。

       依托联盟建设的实验室拥有来自管理机构和联盟的双重驱动力,但却既不同于在学术机构国家重点实验室的地位,也不同于在企业建设的国家重点实验。因此,在探索实践过程面临巨大挑战和诸多难题。

       时光如白驹过隙,两年多时间过去了,当初蹒跚中起步,甚至备受争议的实验室已坚定的迈出了自己的步伐,逐渐成长了起来。在短短两年多时间里,实验室在研发、标准、国际合作等不同方面全面开花,取得了众多阶段性成果,也引来行业内外的关注。

       那么,实验室是如何在国家改革的洪流中,为探索战略性新产业的共性技术研发模式走出一条改革创新之路,这其中又有哪些宝贵的经验呢?

解放思想:创新组织模式和运行机制

       在实验室发起阶段,基于研究力量分散、企业研发薄弱的现状,在总结以往国家各类实验室成功与失败经验基础上,深入分析现实创新资源权属关系与整合资源统筹使用的矛盾及现有创新资源空间分布与统一调度使用的矛盾,继而提出资源所有权与使用权相结合、集中建设与分布使用相结合的构建模式。

       其中,所谓“所有权与使用权相结合”即根据参与各方的实际情况,对实验室进行直接资本投入和以现有仪器、设备、场地使用权换算为资本投入两种形式,两者形成未来权益分配的基础,有效解决了谁投入谁受益的问题。所谓“集中建设与分布使用相结合”则是根据实验室工作需要,选择较大场所集中投资建设实验室研究设施,形成实验室的主体。同时,在有条件的联盟成员单位中,通过联盟与该单位签订协议的方式,确定一定时间内人员、设备、机时归实验室统一调配和管理,实现对现有资源的整合。

       除此之外,实验室还发起研发机构和参与企业依据合同法通过契约的方式来建立稳定的协同创新关系,以增量激活存量。在激励机制方面,实验室孵化转化的项目利润50%投入平台继续研发,其余50%奖励团队(包括技术、管理和销售团队,核心技术人员参股孵化公司等),以此调动研发人员创新积极性和团队整体协作。在评估机制方面,对人员的考核主要侧重专利、标准及转化收益,直接关系个人收益。

       至此,通过两年多的建设,实验室已获得民办研发机构法人地位。

整合跨学科、跨领域资源:实现前沿性技术的引领作用

       战略性新兴产业面临着创新链越来越短、产业交叉融合的现状,实验室在大功率白光、深紫外LED、可见光通信、集成封装等研究方向,采取整合材料、光学设计、信息技术、电子电路等跨学科技术,从而实现自主知识产权的集成创新,为培育产业新的经济增长点提供技术源头。从实验室两年多的实践来看,研发创新成果喜人。

       目前,实验室已经拥有实验和办公场地面积10000余平方米,价值1.2亿元的研发、检测设备300余台套,集中开发半导体照明前沿探索项目、共性平台项目、企业定制项目。

       国际首创一种新型宽光谱复合光学膜与金属复合衬底技术,采用该技术制出极低电压、超低热阻LED芯片,大功率白光LED发光效率超过160lm/W,经权威机构查新及中科院成果鉴定,总体技术指标达到国际领先水平。研制的发光波长277nm深紫外LED器件室温持续输出功率达到6.6mW,成果国内领先、国际先进。

       实验室自成立以来,一直着眼解决产业最迫切问题,如在规格、接口和光、电、热等共性关键技术问题及前瞻性技术问题方面进行攻关研究,并取得较大突破。

       如今,实验室联合30余家骨干企业共同开展产品规格接口、可靠性加速测试、模拟仿真等共性技术研发,企业投入5120万元,共享项目技术成果和42项专利(其中发明20项、实用新型15项、外观设计7项),并与实验室共享转化收益。

       截至目前,实验室已申请专利236 项(发明专利200项),获得授权专利52项,核心专利(ZL.200710119474.8)获2013年第十五届中国优秀专利奖。《高性能大功率LEDs外延、芯片及应用集成技术》获得北京市科学技术奖一等奖。

结合地方基地建设:实现共性关键技术和工程化技术研究

       前沿技术研究是实验室的题中之义,针对前沿性技术成果,实验室利用地方政府投入的场地硬件资源和部分企业的研究资源,在白光芯片封装及新型灯具开发等方面建立了初步的工程化技术验证平台,实现了技术的产品化,为技术孵化转化奠定了基础。并通过重大装备、规格接口、可靠性等共性技术研发体现了市场导向和企业的创新主体,实现了技术支撑标准制定、引领产业发展的作用。

       实验室牵头国家标准委半导体照明应用与能效工作组,为支撑中央政府较大规模的财政补贴,联合主要生产企业,通过共性技术研发项目,研究制定了与国际技术路线不同的、为市政等用户接受的LED路灯规格接口标准,并在在全球首次提出2000小时加速测试方法。

       目前,研发成果形成11项联盟标准,其中3项正在转化为国家标准,被纳入国家发改委、国家标准委组织的“百项能效标准”。其中,规格接口标准已经产业化,目前30余家骨干企业已销售200万只标准化模块,应用到50万盏路灯上。

       除此之外,实验室还支撑广东、上海、江苏、浙江、四川等地方标准的制定,促进了LED道路照明的广泛应用。并且相关标准还通过与认证机构合作,在全球范围推广,把中国具有市场竞争力的技术和产品推向国际市场。

融合资本链:实现技术成果的快速孵化转化

       技术转发为产业所用,技术的价值才会被更大程度的实现。实验室围绕产业链打通了创新链,在完成前沿基础研究、中试验证的基础上,引入资本和市场服务,实现技术成果的产业化,支撑了地方的产业转型升级和可持续发展。

       在过去两年多的时间里,实验室孵化转化成果10余项,参与项目企业研发人员超过100人,技术服务企业超过200家。

       其中,2013年6月,实验室在广州举行了技术成果发布及转化签约会。首次集中发布了“智能路灯控制系统”、“CoF基于柔性基板的低成本大幅面第三代光电半导体技术”、“LED照明产品加速衰减试验方法”等技术成果。

       CoF项目以革新性的LED封装技术,为基于LED技术的高维度光源提供了一种面向高附加值市场的低成本的解决方案,将进一步推动LED在照明领域的创新应用。智能路灯控制系统将会在现有照明效果基础上再节能40%,符合未来“智慧城市”发展需求。规格接口项目联合企业共同制定LED照明应用接口要求系列规范,发布了CSA016标准,为各企业间产品实现互换提供参考和技术支撑。

       另外,国内首台自主设计制造、完成工业化演示验证并投入使用的2″×48片生产型MOCVD装备,突破了国产自主MOCVD设备的配套外延技术,设备已达到国际同类机型产品的水平,打破了国外设备厂商的垄断。

       基于LED光定位技术和可遥控调光技术已向联盟成员转化,实现收入3070万元,其中LED光定位技术在全球首次实现产业化。

整合全球智力资源:形成技术和产业思想库

       一个组织能否可持续发展,团队和人才是其中的关键。梯队式的人才团队则被认为是实验室可持续发展的根基。

       实验室现有固定人员203人,包括引进千人、青年千人计划各1人,百人计划2人,引进海外博士15人(包括外籍),在光、机、电、热、智能控制等专业领域建立了完整的国际一流水平的研发队伍;另有2014年诺贝尔物理学奖两位得主等国内外知名兼职专家30余名。实验室与荷兰代尔夫特理工大学等国内外知名高校签订博士生及博士后联合培养协议,现有博士生9人,博士后2人。

       从实验室对人才的运用上看,实验室一直采用灵活的用人机制,除自身建立精干稳定的研发团队外,最大限度利用外部资源。在高端人才方面,根据研发需要,聘请国内外研发机构和企业专家作为兼职人员参与项目;在研究生培养方面,实验室打破国内教育体制束缚,与荷兰代尔伏特理工大学等国际知名大学建立博士生和博士后联合培养方式,学生在实验室参与研发工作,在大学上课和授予学位,既保证了学生科研任务的完成,又使研发目标具有应用价值。

       据了解,实验室在研发某个大的项目时,会将其拆分成不同的技术部分给各个组去做,最后在实验室这个平台上进行整合。实验室也在探索一种人才培养的机制,能够更好地与产业结合,并且这样的尝试还要是开放性的,实验室的博士生在做一些基础研究的过程中是了解市场导向的,这样就可以更多地为企业服务、为产业服务。

       半导体照明是一个全球性的行业,合作是非常重要的一部分。实验室一直积极与国际著名的高校和研究机构开展深入合作。2013年1月实验室在荷兰代尔夫特理工大学建立研究中心;先后与德国弗朗霍夫协会可靠性和微集成研究所(IZM)、应用光学与精密机械研究所(IOF)、德国达姆施塔特大学、美国加州大学拉马尔分校等共同开展项目研究;与英国谢菲尔德大学、美国加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)工程学院、香港科技大学等共同开展项目研发、人才培养等。

       此外,为结合国家重点实验室建设,推进民办研究机构发展,并希望实验室的创新模式对发展战略性新兴产业和推动协同创新做出积极的探索和尝试。实验室通过多方调研和讨论,确定了注册为民办非企业法人实体。并于2013年12月14日,在北京组织第一批共性项目投入企业和参建的研究单位,召开了实体化注册的第一次理事会,通过了章程和注册相关决议,由5家研究机构和18家企业共同发起注册实体,并与2014年12月在中关村完成了实体化注册。

       ——本文选自第2期《半导体照明》杂志)

       详情查阅:2015年第2期(总第60期)

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