“超級神針”的締造者
某大型醫(yī)院的X光檢查室外，一大群病人正在焦急地排隊等候，他們急切地想完成檢查，盡早找到病因。但即便是當前國際最先進的醫(yī)用X光檢測設(shè)備，也對身體某些重大病癥束手無策……
某大型科技企業(yè)的封裝檢測室里，一位技術(shù)人員正在小心翼翼地操作X射線成像儀，仔細對微小的芯片進行掃描檢測，以判斷芯片是否存在缺陷，是否滿足應(yīng)用要求……
如何改變這種情況？
據(jù)悉，上面兩個場景中，都需要依靠一種核心部件才能發(fā)揮作用，這個核心部件就是這些高端設(shè)備的“心臟”——電子源發(fā)射裝置。
令人遺憾的是，該項技術(shù)和裝備一直被國外少數(shù)國家壟斷，如何用中國技術(shù)實現(xiàn)自主可控？
中國電科38所超級針技術(shù)研發(fā)團隊應(yīng)時而生。
本期，讓我們共同走近超級針技術(shù)研發(fā)團隊，感知他們創(chuàng)新圖強、為國報效的故事。
“有了‘超級針’技術(shù)就有了夢想前進的助力”
“科技興則民族興，科技強則國家強”。
黨的十九大報告提出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。
創(chuàng)新是38所的靈魂。作為軍工電子國家隊，一直以來，38所堅定不移地實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，先后引進了一批海外高層次科技創(chuàng)新團隊，旨在瞄準世界前沿科技，努力打造世界引領(lǐng)性產(chǎn)業(yè)。
超級針技術(shù)研發(fā)團隊正是其中之一。
團隊帶頭人劉華榮博士于2010年學(xué)成歸國，十余年的科研經(jīng)歷，讓他對科研事業(yè)產(chǎn)生了深深的眷戀。
作為超級針技術(shù)發(fā)明人，劉華榮一直心懷一個自己的中國夢，那就是利用超級針技術(shù)創(chuàng)造出中國人自己的世界領(lǐng)先的高端儀器裝備！
“‘超級針’是世界上亮度最高的電子源，性能遠超其它各種商用電子源。而電子源又是微納表征加工設(shè)備的最核心部件，如醫(yī)用X光成像儀、微焦點X射線成像儀、光刻機、電子顯微鏡等，這些都是具有重大戰(zhàn)略意義的高端核心裝備，代表了精密儀器裝備的最高水平。超級針技術(shù)的應(yīng)用和實現(xiàn)，可望大幅提升上述裝備的性能水平（如分辨率、對比度、加工精度和速度等），也必將對提升我國科技水平、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻?！眲⑷A榮深知“超級針”對國內(nèi)技術(shù)的重要性，一心將在國外所學(xué)運用到設(shè)備研制上來。
“一流的技術(shù)必須有一流的團隊”
要打造一流的技術(shù)，一流的裝備，必須要有一流的團隊。劉華榮首先開始組建起一支全國僅有的超級針技術(shù)及其應(yīng)用開發(fā)團隊，從全國重點高校招聘了一批優(yōu)秀的博士碩士，專業(yè)涵蓋了精儀、軟件、電路、物理、化學(xué)、金屬、材料、機械、工藝、市場等十幾個專業(yè)。
同時，為了彌補經(jīng)驗不足，還常年聘請資深老專家作為顧問，帶領(lǐng)大家攻堅克難。由于專業(yè)跨度大，交叉度高，團隊成員各取所長，相互學(xué)習(xí)，不斷磨合與包容，逐漸形成了一股“以團隊為家、攻堅克難、共創(chuàng)事業(yè)”的創(chuàng)業(yè)精神。
劉華榮經(jīng)常驕傲地說：“我們的團隊成員，既有遠大的理想，又有堅忍不拔和虛懷若谷的優(yōu)良品質(zhì)，這是我們打造‘超級針’技術(shù)的根本！”
在劉華榮的帶領(lǐng)下，這支平均年齡不到30歲的團隊，開始了一段長期艱苦的科研探索之路。
38所堅持“人才引領(lǐng)、創(chuàng)新引領(lǐng)”發(fā)展思路，實施技術(shù)創(chuàng)新、體制機制創(chuàng)新雙輪驅(qū)動，出臺了一系列科技創(chuàng)新人才創(chuàng)新活動管理辦法等，超級針技術(shù)及其應(yīng)用開發(fā)團隊也獲評為高科技創(chuàng)新團隊，為團隊的科研道路提供了有力支持。
“‘錙銖必較、吹毛求疵’是我們的必備技能”
團隊最初經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)在粒子源領(lǐng)域尚處于完全空白，一切都必須從零開始。
實現(xiàn)“超級針”技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)，注定是一條孤獨又艱辛的路。
要造出“超級針”，首先得有一只孵化超級針的“雞”，即“超級針”制備平臺，這也是團隊要攻克的第一個重大難關(guān)。
“超級針”制備是一項極為精密的技術(shù)活，其控制精度需要在原子級別，還需要極低溫、高壓、高真空等一系列極端物理條件。為此，團隊成員長期堅守在外場一線，從圖紙設(shè)計到工藝改進，不斷進行技術(shù)摸底，不放過任何一點提升空間。
他們經(jīng)常自嘲說：“錙銖必較”、“吹毛求疵”是我們的必備技能。
經(jīng)過歷時三年的攻堅克難，終于實現(xiàn)了全國唯一一套超級針制備平臺，全面超越了設(shè)計指標。劉華榮驕傲的說，別看我們這樣一個“土槍土炮”，但它絕對是世界領(lǐng)先！
有了這個“土槍土炮”，團隊緊接著又開始摸索超級針制備工藝?！俺夅槨钡睦碚撃Ｐ妥陨鲜兰o60年代提出以來，一直未能提出其制備辦法，因此根本沒有成功經(jīng)驗可以借鑒。
“最初我們制備超級針的成功率極低，還不到10%，而且性能極不穩(wěn)定，根本無法使用。”此時的團隊就像陷入了一片黑暗絕望的牢籠，看不到一絲光亮。
就在這時，劉華榮毅然提出：“要絕地逢生，咱們必須推翻重來，一切重頭開始?！庇谑菆F隊從原理分析入手，對原材料制作、平臺改進、工藝設(shè)計、測試流程設(shè)計等各方面進行逐一優(yōu)化。為早日獲得突破，團隊成員放棄了節(jié)假日休息，以實驗室為家，采取輪班倒的模式，白天測試，晚上分析總結(jié)、修改方案。四年里設(shè)計制作了約1500多根針，才終于摸索出了一套穩(wěn)定的超級針制備工藝，生產(chǎn)良率達80%以上，工作壽命達1000小時，遠遠超出了項目的設(shè)計預(yù)期。
為實現(xiàn)超級針技術(shù)的早日應(yīng)用，團隊首先瞄準了超級針微焦點X光源及成像系統(tǒng)的開發(fā)。這是一項需要攻克多項技術(shù)難點的系統(tǒng)開發(fā)項目。由于微焦點X光源的開發(fā)難度極大，國內(nèi)目前基本沒有從事此項工作的科研團隊，我國X光源也完全依賴于國外進口。項目團隊又一次開始了從零到一、從無到有的艱難攻關(guān)之路，硬是自制了一套微焦點X射線源動態(tài)實驗平臺。
為了實現(xiàn)超級針式X光源的出光，團隊成員無論是博士還是碩士，各個都身兼多職，他們既是設(shè)計師，也是裝配工，又是實驗員。在測試過程中，為了找出系統(tǒng)出現(xiàn)打火的原因，他們一次次地將整個臺子拆了又裝，裝了又拆，而每一次的拆裝都要經(jīng)過制針、烘烤、裝配、校準、測試等一系列步驟，整個過程下來就得整整耗費1周的時間。
每一次的拆裝對大家的身體和精神產(chǎn)生了巨大的考驗。
作為團隊帶頭人，劉華榮以身作則，每一次試驗總也少不了他的身影，實驗失敗的時候也總是不忘鼓勵大家：失敗代表我們離真相又近了一步，X光就在前方！抱著不達目的誓不罷休的信念，團隊終于在2016年6月成功實現(xiàn)了超級針X光源的出光；同年又首次實現(xiàn)了超級針式微焦點X射線成像儀原理型樣機，系統(tǒng)分辨率優(yōu)于3微米，對比度為國外同類產(chǎn)品的3倍，在高亮度、高對比、多材料成像方面達國際領(lǐng)先水平，這無疑標志著團隊已經(jīng)走在了微焦點X光源技術(shù)的世界前列。
“未來，我們將不忘初心”
為了讓超級針技術(shù)屹立于中國，牢牢緊握該項技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)，也為超級針技術(shù)能夠進一步走向世界，團隊一開始就進行了系統(tǒng)專利布局。圍繞獨創(chuàng)的超級針技術(shù)，團隊已申請了國內(nèi)外發(fā)明專利14項，其中獲得歐、美、日8項及中國3項發(fā)明專利授權(quán)，在世界范圍內(nèi)建立了知識產(chǎn)權(quán)保護群。為此，團隊還榮獲了2015年中國電子科技集團公司技術(shù)發(fā)明獎一等獎，團隊成員也多次獲評立功集體及先進個人。
寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。
雖然取得了一系列階段性的成果，然而，他們卻不曾懈怠。當前團隊正致力于超級針式X光源及X射線成像系統(tǒng)的工程化產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，立志打造出中國首款具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代超級針式微焦點X射線成像儀，全面趕超國外同類產(chǎn)品，成為引領(lǐng)世界高端精密裝備的制造商和技術(shù)研發(fā)中心。
“未來，我們‘超級針’技術(shù)研發(fā)團隊將不忘初心，牢記使命，努力做科技創(chuàng)新的引領(lǐng)者、成果轉(zhuǎn)化的實踐者、科學(xué)知識的傳播者，讓這根填補國際空白、打破國外壟斷的‘超級神針’發(fā)出更加炫目的光芒，向世界遞上一張中國創(chuàng)造、中國智造的閃亮名片，為實現(xiàn)2035年我國躋身創(chuàng)新型國家前列的目標奮勇前進！”
