案例七|北京石墨烯研究院

编者按

北京石墨烯研究院（BGI）是由北京大学牵头建设的北京市最早一批新型研发机构，旨在打造引领世界的石墨烯新材料研发高地和创新创业基地。本文重点梳理了BGI在推动市场化应用、构建科技创新链闭环、打造产学研协同模式、组建创新团队及培育产业生态方面的创新探索，并从中总结经验启示。所有分析资料均来自公开渠道和课题调研。

基本情况

1、成立背景

北京石墨烯研究院（简称“BGI”）由北京大学牵头，与社会资本共同出资建设，于2016年10月25日注册成立，2018年10月25日正式揭牌运行，属于民办非企业单位，是北京市最早一批成立的新型研发机构。BGI致力于解决未来石墨烯产业发展的“卡脖子”技术问题，打造引领世界的石墨烯新材料研发高地和创新创业基地，推动中国石墨烯产业健康、快速发展。一方面通过坚持不懈的原创性和颠覆性技术研发，争夺未来石墨烯产业的核心竞争力，充分承载国家意志，解决“卡脖子”问题，聚焦石墨烯基础前沿与变革性技术，持续更新石墨烯产业的材料基础与装备，不断探索石墨烯核心应用技术；另一方面通过“研发代工”直接对接市场需求，解决科技与经济“两张皮”问题。

2、发展历程

2016年1月14日，隋振江副市长到北大调研石墨烯研发现状；10月25日，北京石墨烯研究院注册成立；11月8日，中关村石墨烯产业联盟成立，刘忠范院士任理事长。2017年4月11日，北京石墨烯产业创新中心挂牌成立；12月26日，北京石墨烯研究院有限公司注册成立，全方位推进石墨烯核心技术研发与成果转化；同年，BGI发明烯铝集流体材料，大幅度提升锂离子电池性能。

2018年，“研发代工”产学研协同创新模式在全国两会上首次提出；10月24-26日，“北京石墨烯论坛2018”隆重召开；10月25日，北京石墨烯研究院正式揭牌；宝泰隆等五个“研发代工中心”签约成立。

2019年，BGI入选MRS春季年会2019年度全球引领性材料研究机构；石墨烯玻璃纤维材料、石墨烯基深紫外LED器件等研发成功，获国内外广泛报道；A3尺寸超洁净石墨烯薄膜等批量生产示范线建成。

3、发展成效

北京石墨烯研究院自成立以来不断完善研发条件，持续开展技术攻关与突破，着力成果转化与应用，并取得了显著成绩。

从人才队伍看

BGI积极引进国内外可实现重大技术突破和突出社会效益的高科技研发人才和管理人才，现有人员规模近300人^[1]，汇聚中国科学院院士、长江学者、杰出青年、优秀青年等一大批顶尖人才。BGI还拥有独立的博士后工作站，同时拥有“北京市海聚人才”和“专业技术职称”自主评审权，专业技能和工程技能双轨并行评定职称。

从研发设施设备建设看

BGI现有两栋研发大楼，实验面积2万平方米，拥有国际顶尖的石墨烯材料、器件、应用研发实验室，一流的石墨烯装备研发中心和国家级石墨烯质量检测中心，近亿元的大型实验装备与检测设备，构成了BGI国际先进水平的石墨烯高科技研发硬件设施，是研究院石墨烯材料研发工作的强力支撑。BGI还与国家石墨烯产品质量监督检验中心成立北京分中心，对外提供石墨烯技术与产品的质检监督服务。

从成果研发与产业化发展看

截至2022年，BGI已取得200多项发明专利^[2]；目前实现的A3尺寸通用石墨烯薄膜、A3尺寸超洁净石墨烯薄膜、4英寸石墨烯单晶晶圆、6英寸石墨烯单晶晶圆、石墨烯玻璃纤维等产品陆续进入市场。相比欧洲最好的石墨烯企业，最大只能做到15×15平方厘米左右的水平，BGI的石墨烯无论从单净化程度还是平整度，都处于世界领先水平^[3]；正在全力打造“孵烯电热”、“孵烯装备”、“孵烯玻碳”、“孵烯检测”等“孵烯系列”品牌子公司，目前已孵化出一家子公司“北京孵烯检测认证有限公司”。

组织管理

BGI实行理事会领导下的院长负责制，组织结构主要由理事会、专家委员会、四个技术研究部、BGI质量检测中心、BGI中试示范中心和四个支撑部门组成，如图1所示。

图1 北京石墨烯研究院组织架构
资料来源：北京石墨烯研究院官网. http://www.bgi-graphene.com/article/4

理事会形成了以刘忠范院长为核心的领导团队，是BGI的最高决策机构，诺贝尔奖获得者、曼彻斯特大学康斯坦丁·诺沃肖洛夫爵士应邀担任名誉院长。技术研究部主要目标是打造未来石墨烯产业的核心竞争力，开展基础性和前瞻性研究。四个技术研究部分别是新型石墨烯材料研究部、标号石墨烯材料研究部、石墨烯纤维技术研究部、石墨烯器件技术研究部。

BGI质量检测中心是北京石墨烯研究院的公共测试平台，也是国家级的石墨烯计量与检测中心，全方位服务石墨烯相关技术的产业孵化、石墨烯产品的检测认证和相关标准制定以及产业咨询服务等。

BGI中试示范中心以市场需求为牵引，以BGl核心材料中试化为目标，提供最具竞争力的材料产品、制造技术及生产线解决方案。

支撑部门包括科技发展部、知识产权与法律事务部、财务部和综合管理部等。除此之外，文化建设委员会还为BGI实现建设目标提供精神指引和支撑。

运行机制与模式

1、“研究院+公司”一体两翼的机制设计

石墨烯被称为21世纪战略新材料，其强大的应用潜能吸引了全世界的目光。当前石墨烯产业的发展仍处于起步阶段，虽然我国石墨烯基础研发和产业化研发已取得了巨大的进步，但是产业发展的关键技术和共性技术依然需要大力攻关和突破问题。BGI以推动中国石墨烯产业高质量发展为己任，既需要攻关石墨烯产业核心技术，又需要促进相关成果在特种领域的应用和市场化，培育和发展石墨烯产业。基于此，BGI采用研究院加公司的“一体两翼”机制，研究院是石墨烯产业研发平台，有限公司是研究院的技术成果转化和产业化平台，充分体现了围绕产业链部署创新链，围绕创新链布局产业链的发展格局。依托“1+1>2”的体制机制设计，实现机构战略目标，促进石墨烯产业发展。

北京石墨烯研究院有限公司
2017年12月26日作为独立法人正式注册成立的北京石墨烯研究院有限公司注册资本3.226亿元，致力于为研究院成果转化和产业化落地提供专业支撑，为研究院建设和项目研发提供资金支持，通过市场化运作实现研究院的可持续发展，是推进北京石墨烯研究院成果转化、投融资和市场化运作的载体。

2、核心技术研发平台、共性技术服务平台、企业研发代工平台和特种领域联合实验室“四位一体”的平台布局

BGI正着力打造集核心技术研发平台、石墨烯共性技术服务平台、企业研发代工平台和特种领域联合实验室“四位一体”的平台生态，形成科技创新链闭环。以BGI核心研发团队为领导核心，以4个研发代工平台和多个实验室为支点，力图实现石墨烯应用网络建设。这种“四位一体”的功能布局，对内能明确职能分工，对外能抓取市场需求，放大规模效益，促进石墨烯产业发展。

图3 北京石墨烯研究院“四位一体”平台布局

（1）核心技术研发阶段

核心技术研发平台主要依托BGI的四个技术研发部门，开展原材料制备技术和装备研发核心技术攻关。新型石墨烯材料研究部把握发展石墨烯材料应用的新思路、新路径和新领域；标号石墨烯材料研究部瞄准未来石墨烯产业的材料源头和核心制备技术制高点；石墨烯纤维技术研究部聚焦烯碳纤维制备技术，探索“撒手锏级应用”和“变革性技术”；石墨烯器件技术研究部面向国际科技前沿，开展石墨烯器件技术研究。

（2）工程化阶段

石墨烯共性技术服务平台主要包括BGI质量检测中心和BGI中试示范中心。BGI质量检测中心主要面向行业开展石墨烯材料、产品的检测服务，以及石墨烯装备设计开发服务。目前，质量检测中心拥有近30台套国际一流的高精尖检测设备和一支专业化的技术支撑及标准研发团队。已成为集检测服务、计量标准和质量认证、以及设备研发于一身的业内知名机构，全方位服务于石墨烯产业快速发展。BGI中试示范中心充分发挥“承上启下”作用，衔接BGI研发团队和产业化团队，推进石墨烯新材料的产业化，打造布局全国的石墨烯生产制造链。

（3）产业化阶段

企业研发代工平台以各个企业研发代工中心为据点，在产业化应用环节“一对一”服务对接企业。BGI长期服务于企业高技术研发，与研发代工伙伴共同打造品牌产品。已经成立的企业研发代工中心包括：BGI宝泰隆研发中心、BGI凯盛研发中心、BGI彤程研发中心、BGI利特纳米研发中心、BGI燕园众欣研发中心、BGI万鑫石墨谷研发中心、BGI祥福兴科技研发中心等。

（4）重点领域研发

重点领域联合实验室是横跨实验室和产业化两个阶段，针对特定领域开展产学研创新的探索性平台。联合实验室充分发挥整合优势，寻找石墨烯材料应用的牵引和抓手，切实推进石墨烯材料在航空航天等领域的应用发展。2019年10月25日，中国航空制造技术研究院与BGI共同成立前沿技术联合实验室^[4]。BGI-北京航空材料研究院先进复合材料联合实验室、BGI-中国原子能科学研究院核能科技联合实验室、BGI-中科院半导体照明中心先进光源联合实验室、BGI-中蓝晨光特种纤维联合实验室等也相继建成^[5]。

3、定制化“研发代工”的产学研协同模式创新

“研发代工“是BGI在产学研协同模式创新方面的重要尝试。与传统的加工制造领域的代工生产不同，“研发代工”是专业研究机构给企业“打工”做研发，针对特定企业的具体技术需求，组建专门的研发团队，开展“定制化”的研发。换言之，企业把研发中心建在专业研究机构里，由高水平专业人员负责研发中心的运行。企业负责提供稳定的研发经费支持，研发成果由双方共同拥有，并优先落地到代工企业，合作双方按约定的比例分享成果转化带来的利益。这种反向对接企业需求的“研发代工”模式是长期稳定的捆绑式合作，通过双方协同实现技术与市场的对接，有助于双方共同打造品牌产品，提高市场竞争力。对于科研人员而言，该模式将科研人员的研究工作直接对接企业需求，避免了科研人员“闭门造车”，研究成果容易落地，尽可能规避信息不对称的风险，并且通过给予科研人员一定的市场份额，做到科研人员与企业利益共享^[6]。对于代工企业而言，解决了企业研发力量不足、核心竞争力欠缺的现实问题^[7]，极大地调动了双方的积极性。

图4 BGI“研发代工”服务模式
资料来源：北京石墨烯研究院官网. http://www.bgi-graphene.com/article/30

4、“工匠精神”+“人才激励”打造三大协同创新团队

BGI拥有基础研究团队（“科学家”）、工艺研究团队和装备制造团队（“工程师”）三大协同创新团队。基础研究团队大多是北京大学研究生、博士进入BGI设立的联合工作中心开展研究，毕业后大部分留用。工艺研究团队和装备制造团队主要通过高水平的社会招聘吸纳人员。这三大协同创新团队的组建离不开BGI独具匠心的引才机制。

一是强调“工匠精神”，引人标准不拘一格。BGI积极吸纳各类基础研究人才、工程化人才、产业化人才、管理人才，不唯“文章”、不唯“帽子”，提倡“科学精神”和“工匠精神”。目前形成的由领军科学家、青年拔尖人才、孵烯学者、研发工程师组成的四级人才体系对于BGI的可持续发展奠定了强大的人才基础。二是设置具有竞争力的人才激励。BGI设置了快速晋升通道和灵活的人才薪酬激励，申请北京市的人才优惠政策、补贴，解决人才住房、户口、子女入学、职称评定等后顾之忧，全职加入BGI的有识之士有所增加，有国外留学经历的人才超过70%，国际化人才中具有博士学历以上人员达到40%。

5、“创业营”+“论坛”培育石墨烯产业生态

1）启动石墨烯产业黄埔军校“孵烯创业营”计划，培养产业人才。2022年7月，经过报名、面试等一系列筹备，首批12名学员进入创业营，目标是培养一批具有持续创新能力、全球视野、工程思维、企业家精神、社会责任感的高水平科技创业人才。刘忠范院士说：“石墨烯材料走向产业化是必由之路。”创业营是践行培养科创人才的目标的试验场，可以更好地促进政产学研全面创新融合，使人才培养更加贴合市场化、实践化、国际化需求，成为石墨烯产业的铺路石和开拓者^[8]。

2）塑造石墨烯领域的高端学术交流品牌“北京石墨烯论坛”, 吸引国内外顶尖石墨烯专家学者和产业界人士开展学术交流与合作。 北京石墨烯论坛是在北京市科委的支持和指导下，由北京石墨烯研究院主办的年度国际石墨烯学术与产业交流平台。该论坛是北京国际学术交流季的重要组成部分，旨在充分利用北京在石墨烯领域的国际号召力，连接国内外顶尖学术资源，搭建前沿学术交流研讨、科研合作、科学普及和产学研融合平台，服务北京石墨烯领域原始创新和高精尖产业培育。每年一度，定于10月25日。自2018年10月25日北京石墨烯研究院成立以来，北京石墨烯论坛已成功举办了四届。

经验启示

新型研发机构如何跨越基础研究与产业化之间的“鸿沟”？

如何跨越基础研究和产业化之间的鸿沟成为摆在新型研发机构面前最为关键的问题。一方面，高校和科研院所产生了大量的科研论文和专利，难以转化；另一方面，企业自身研发实力不足，迫切需要科技创新突破技术瓶颈。BGI主要从以下几个方面进行了回答。

1、首创“研发代工”模式

“研发代工”模式是BGI解决企业研发能力不足、科研机构成果转化率低、破解科技经济“两张皮”的重要尝试，其本质是由企业需求牵引，为科技成果转化提供快速落地通道。BGI企业研发代工平台围绕市场需求开展技术研发和产品升级，研发代工伙伴进行产业转化和市场拓展，形成了一套高效的“研发代工方”与“企业方”全过程捆绑运作模式，实现从基础研究到产业化落地的无缝衔接。

2、采用灵活的体制机制

BGI采用“研究院和公司”一体两翼的全新运行模式，“研究院”设立专门的研发团队集中力量搞研发，发展材料制备核心技术，确保未来BGI在未来石墨烯产业中的核心竞争力；“企业”充分利用身份便利为研究院做市场，全力以赴推进技术的市场化落地。通过这样灵活的体制机制，能够链接原始创新主体的基础研究和市场主体的产业化需要，实现创新链条的全过程贯通。

3、拥有三大协同创新团队

BGI拥有三大协同创新团队，分别是依托北京大学高水平的研究生和博士后队伍的基础研究团队，还有专业的工艺研发团队和装备制造团队^[9]。研究团队与工程和产业团队相互协同，没有后两个团队，基础研究团队很难实现大规模量产；没有第一个团队，就没有基础研究的支撑。通过“科学家”与“工程师”的协同，持续对接全球市场中的“企业家”，形成的科技创新链中的“三足鼎立”格局。

《新型研发机构的建设理论与管理模式研究》课题组

文丨安温婕

[1]北京石墨烯研究院官网简介. http://www.bgi-graphene.com/article/17

[2] 刘越山.石墨烯为安全应急产业注入新元素 访中国科学院院士、北京石墨烯研究院院长刘忠范[J].经济,2022(07):36-38.

[3] 京报网. 科创中心“核”动力｜石墨烯研究院：缔造未来石墨烯产业核心力量https://news.bjd.com.cn/2022/11/07/10212353.shtml

[4] 北京石墨烯研究院官网新闻动态, http://www.bgi-graphene.com/article/419

[5] 北京石墨烯研究院官网, http://www.bgi-graphene.com/article/17

[6] 黄芳芳.刘忠范:全力以赴做喜欢的事——访北京石墨烯研究院院长刘忠范院士[J].经济,2018(23):26-29.

[7] 北京石墨烯研究院官网. http://www.bgi-graphene.com/article/255

[8] 北京石墨烯研究院官网. http://bgi-graphene.com/article/642

[9] 刘忠范.从石墨烯新材料实践谈高科技产业发展之路[J].国际人才交流,2022(03):44-47.