【转型进行时】山西省重点实验室的光荣与责任

不谋万世者，不足谋一时；不谋全局者，不足谋一域。面向科技前沿，把握时代脉搏，储备关键技术，在创新驱动引领下，我省重点实验室建设迎来了新高峰，构建出战略科技力量，打好关键核心技术的攻坚战，已成为区域创新发展新的战略制高点。

面向国家发展战略，突破重大关键技术，国家重点实验室肩负重大使命

1月12日，依托于太原理工大学的“省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室”正式获得科技部批准建设，为我省再添一所“重量级”科研机构。

一块煤能做什么？燃烧？炼钢？发电？在太原理工大学的煤基能源清洁高效利用国家重点实验室里，煤炭可以化身为电容炭、煤制化肥、煤制汽油，以及煤制氢气、石墨烯等新能源、新材料。它们的出现改变了煤炭产业高污染的旧面貌。

“一面是资源的提供者，一面是生态环境的污染源，煤炭对于我国而言处于两难的选择。发展煤化工，开发和推广洁净煤技术是唯一的出路。”中国工程院院士谢克昌，煤基能源清洁高效利用国家重点实验室的创始人，作为我国煤化工科技领域的开拓者之一，他认为，“实现了清洁高效利用的煤炭就是清洁能源。将煤炭‘吃干榨尽’，不让硫化物、氮化物流散在自然环境中，黑煤也能变乌金。”

1985年开始，小小的煤转化实验室，35年的默默耕耘，先后两次承担国家973重点研发项目，三次获得国家科技进步奖，培养了一批长江学者、杰出青年等优秀的科研人才。实验室对国家煤炭清洁高效利用的发展战略研究，为山西、新疆和宁东能源金三角地区可持续发展提供了保障。如今，实验室发展成为“国家队”的重要一员，承载着更大的使命。太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室主任王建成说：“国家重点实验室要围绕国家和战略技术，尤其是‘卡脖子’技术进行攻坚克难。我们要立足国家能源结构和山西省资源禀赋的特点，实现煤炭的清洁、高效、绿色、低碳以及安全利用。尤其是去年，我国庄严对世界宣布，要在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。如何在煤炭利用过程中碳减排，这是当前我们科研非常重要的战略研究方向。”

中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室（筹）副主任张国军认为，国家重点实验室首先需要满足国家需求、国防需求、国民经济建设需求，重点开展基础研究、应用基础研究、探索科学技术前沿，攻破关键科学技术，聚焦高端科技人才，服务国家宏观决策。对于载人航天、深空探测、国家重大工程众多“卡脖子”技术，是讨不来、买不来的。因此，必须是自主研发，这也是国家重点实验室的使命所在。

国家重点实验室既有面向未来的前瞻性研发，又有能够攻坚克难的实力

我国科研实验室体系中，实验室根据科研实力和地位分为若干等级。最高等级的无疑是“国家队”。截至2020年5月，全国已经建成542个国家重点实验室。我省拥有6个国家重点实验室，虽然数量不多，但在所代表的学科和行业中均具有重要的引领地位，是山西科研实力的象征和代表，是全省实验室体系中的重中之重。它们分别是：中科院山西煤化所煤转化国家实验室、太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室、山西大学的量子光学与光量子器件国家重点实验室、晋能控股集团国家能源煤与煤层气共采国家重点实验室、中国宝武太原钢铁集团先进不锈钢材料国家重点实验室、太原重型机械集团矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室。

作为国家重点实验室，承担着大量的基础研究和应用基础研究，两者相互依存，相互促进。王建成说，基础研究实际上是从0到1的跨越，应用基础研究则是以应用背景非常强的一个技术进行研发。对山西重点实验室而言，承担的大部分研究项目是应用基础研究。张国军坦言，做基础研究需要的是耐住寂寞。基础研究就像大树上一片树叶，说不定哪一天被风刮走。但是，大树上的一颗新芽很可能在某天就枝繁叶茂。

敢于挑战科学前沿、敢于承担战略任务，一个优秀的重点实验室，既要有面向未来的前瞻性研发，又要有能够攻坚克难的实力。嫦娥五号着陆月面，北斗系统组网成功，天问一号奔赴火星，长征五号B型运载火箭成功起飞。航天与深空探测工程作为一项由顶尖科学技术集成的复杂工程，每一步成功的背后，是上百家科研机构与上万名科学家的团结协作。中北大学的动态测试技术国家重点实验室培育基地就是其中之一。在一封封感谢信里，记录下中北大学陪伴中国航天二十余年的星海征程。面对高温、高压、高冲击、强辐射等极端环境，准确测量与记录航天器的各项动态参数，是实验室的攻坚目标。

中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室（筹）项目主管张会新告诉记者：“大气层里的黑障区，无线是没法进行数据有效传输的，但我们可以借助黑匣子获取飞行中的数据，进行有效回收。在恶劣环境影响下如何保证存储数据完整、有效，安全回收是我们最大的挑战。”参与技术研发的主管胡海风说，黑匣子涉及机械、电子等多学科。要在机械结构设计、原理图设计、代码设计上反复测试，装配后进行各种实验。各个环节万无一失后，才能应用到真实的工程。“就像我们正在研究的Shark总线，大家戏称这是一场工业总线的革命。希望把总线技术从航天上推广到所有需要使用到总线的领域。”张会新说。

国家重点实验室一头肩负着探索科技前沿的重要任务，另一头具有很强的技术溢出效应，能够辐射和带动全社会的整体创新。这些重点实验室对山西的高质量转型发展产生着重要影响。王建成深有感触：“近三年在焦化配煤炼焦和焦化的污染物节能减排、废水废气污染治理，以及在煤化工、煤制甲醇、煤制乙醇，甚至深加工技术转化方面，我们承担了山西省能源革命半数以上的项目。”针对我省的14个创新性产业领域，中北大学也持续在半导体、通用航空、高端制造、信息技术创新、煤炭智能开采等产业领域贡献着力量。

对接产业需求，国家重点实验室用科技创新驱动高质量转型发展

近年来，我省坚持以创新驱动高质量发展，重点实验室建设迎来了新高峰。国家重点实验室也成为区域创新发展新的战略制高点。省科技厅实验室与平台基地建设处处长王元莒介绍说，我省将紧紧围绕国家战略需求、技术前沿，争取培育建设好实验室。组织中北大学申请建设省部共建国家重点实验室；支持山西农业大学有机旱作农业申报省部共建国家重点实验室；建设10个共享技术平台和10-15个专业实验室；优化实验室的研究团队。

对接重大需求，在重点实验室建设上，山西还存在哪些短板，如何弥补，中国工程院山西战略研究院执行负责人苗茂谦认为，山西国家重点实验室立足国际前沿，结合国内专业和山西需求，相互促进，形成互融、互合、互动、全面发展的重要高地。与产业发展深度融合，从基础到应用，做到国民经济主战场，科研的作用会发挥得更好。

除了建设和管理好国家重点实验室外，数家国家重点实验室和研发平台组建联盟，十指握拳、形成强大合力。不久前，由全国8所国家级科研机构所组成的煤炭清洁高效转化国家重点实验室联盟正式成立。中科院山西煤化所、太原理工大学、华东理工大学、宁夏大学、潞安化工集团、兖矿集团、陕西煤业等全国8所国家级科研机构，强强联手，八仙过海，各显神通。

太原理工大学副教授郑华艳正在开展碳酸二甲酯研究，面对潞安化工集团的技术需求，他们开发出碳酸二甲酯的煤化工工艺生产路线，将在潞安化工集团国家工程技术中心进行中试实验。与高校紧密合作，山西潞安太行润滑油有限公司研发中心负责人张晓军体会到：“与高校或者科研院所合作意味着企业能充分利用高校技术优势、创新平台以及人才优势，实现1+1＞2的效应，企业人才快速成长，创新成果得到培育和转化。”

未来，联盟将加强学术交流与仪器共享，联合承担国家或地方的科研任务，加速技术研发和技术转化进程，为创新驱动注入新动能。王建成认为，作为国家重要的一个研发平台，重点实验室的任务是解决“卡脖子”难题，攻克技术壁垒，围绕国家的创新发展，贡献科技创新的研发力量。张国军认为，重点实验室要面向世界科技前沿，面向经济主战场，面向国家重大需求，面向人民生命健康开辟新领域、探索新路径，多出高水平的原创成果。（沈佳）