广州标杆新型研发机构巡礼｜路漫漫而常为新，“加速”与家国同前行——激光等离子体研究院成长记
在全球新一轮科技产业革命兴起和建设世界科技强国的大背景下，我国经济系统和科技体系正在发生“突变型”演化。作为推动我国实施创新驱动战略的一支“生力军”，新型研发机构的出现，顺应了我国建设世界科技强国要求，也顺应了全球科技产业革命浪潮。
一、一台让总书记关注的“加速器”
在宽敞明亮的阳光大厅里，习近平总书记被一台微缩的装置模型吸引：“这是什么仪器，有什么创新性”?这是2018年5月2日习近平总书记在北京大学120周年校庆考察期间参观“北京大学理工医科5年成就展”时的一幕。引起习近平总书记关注的，正是颜学庆教授和团队用3D打印技术以1:10的比例打印的激光加速器原型装置。颜学庆教授激动又自豪地向习近平总书记介绍：“这是一台激光加速器，采用新型激光加速技术，具有体积小、成本低等优点，可用于临床肿瘤治疗。从物理学原理，到样机建造，不断完善并建成国际首台激光质子加速器，整个过程都是我们中国人自己完成的”。
2019年12月，国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“拍瓦激光质子加速器装置研究与应用示范项目”正式批复。项目由北京大学牵头承担，实施周期为2019年12月至2030年11月，跨度长达11年。项目完成后，激光质子放疗系统的运行费用将大幅度降低，更多肿瘤患者将因此受益。
二、坚持四个面向，创新激光等离子体成果转化“大本营”
“四个面向”中，面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向人民生命健康，是颜学庆教授近二十余年来始终积极探索的目标和方向，但是如何面向经济主战场，对他来说还是一个全新的命题。“科研成果如何产业化”“如何运用产业化成果反哺科研”，这都是颜学庆教授新的课题。
2020年9月，在科技部和广东省科学技术厅见证下，广州市与北京大学签署合作协议，支持建设广东新兴激光等离子体研究院(以下简称“激光院”)。激光院依托北京大学的学科基础研究和应用研究优势资源，聚焦激光等离子体领域，突破传统加速器技术，深入高功率激光器、激光加速器、射频加速器、等离子体装备等领域研发和经营，促进激光技术、核技术与医学、化学、电子以及材料等学科的交叉融合，打造具有国际竞争力的激光等离子体技术生态圈，致力成为我国下一代先进加速器和先进光源应用的前沿科学成果转化阵地。同时，激光院将建立粤港澳大湾区激光等离子体技术转化平台和投资孵化平台，提供技术转化服务，培育区域激光加速器产业生态，打造多领域交叉融合的具有国际影响力的大型综合科创平台。
三、构建科创生态圈，打造集聚人才“强磁场”
习近平总书记指出，人是科技创新最关键的因素，要把人才资源开发放在科技创新最优先的位置。激光院把习近平总书记的重要指示作为根本遵循，深入践行新发展理念，聚焦人才发展全生命周期，全力构筑“引育留用”的人才生态，高质量做好人才建设工作。
激光院创新“双聘制”引进模式，坚持不求所有、但求所用，不求所在、但求所为理念，通过全职引才+柔性引才双模式，实现人才智力资源共享。目前，激光院已引进国内外高层次人才22人，聚集了陈佳洱、颜学庆、盖炜等战略科学家。
陈佳洱院士(院士工作站合作院士)，曾任北京大学校长、国家自然科学基金委员会主任，低能加速器物理与技术方面的学科带头人，长期致力于粒子加速器的研究与教学，对发展中国的低能加速器做出重要贡献。
颜学庆教授(院长、首席科学家;北京大学物理学院副院长)在国际上首次提出和实现了激光光压稳相加速方法和临界密度“激光等离子体透镜”新方法，并建成世界上第一台激光质子加速器装置。
盖炜教授(电子加速首席科学家;美国物理学会会士)在加速器领域深耕30余年，提出并完成了世界上第一个等离子体尾场实验，并在清华大学建立起我国第一个X波段高功率微波平台。
陈佳洱 院士
颜学庆 教授
盖炜 教授
激光院深化产教融合，与高校合作建立实习基地，直接参与高校的学生培养工作，积极培养青年人才。通过开办由院士专家和产业技术专家授课的青年工程师通识学习班、产业人才精修班，加快激光院年轻工程师的培养。
四、搭建优势平台，助力科技成果落地生“金”
激光院实行一个研究院、一个人才中心、三个产业化支撑平台(公司、基金、产业园)的“1+1+3”模式，以激光院为运行载体，以产业化为最终目标，提升广州市在激光领域的科研实力与影响力，为大湾区建设国际科技创新中心提供支撑。
目前，激光院正在建设广东省高水平创新研究院，与北京大学建立“北大-广东激光等离子体联合实验室”，获批成立了陈佳洱院士领衔的院士工作站。
2021年8月，激光院与北京大学等单位联合起草的《光学真空腔体洁净度检测规范》团体标准已被批准发布。
2022年8月，完成200TW激光系统现场测试，峰值功率达到了214.8TW，为实现拥有自主知识产权、稳定可靠、普适性高的商用量产PW激光器系统打下了坚实的基础。
近期，激光院已与兰州大学、哈尔滨工业大学(深圳)开展产业化合作，提供离子源组件、离子注入机等装置，合同金额超1200万元，这是激光院走向产业市场的“最后一公里”迈出里程碑的第一步。
五、创新“母体”，实现自我造血自我发展
激光院不断健全自我造血能力，形成以产业需求促进科研，科研驱动产业，产业供给科研的良性循环。用市场化思维，充分借助资本的力量，探索出一条科研成果加快转化的新路，让“科技之花”结出更多“产业之果”。2021年1月，成立全资子公司广东省飞拓激光等离子体科技有限公司作为科技成果转化平台。同年5月，孵化等离子体装备科技(广州)有限公司(下称等离子体公司)。等离子体公司专注于真空镀膜、半导体器件等相关领域，成功实现了氟基薄膜材料(ETFE-国家游泳馆水立方使用薄膜)上的全固态电致变色镀膜，形成了深厚的技术积累及产业化解决方案。
永磁铁真空等离子体镀膜设备
后氧化真空等离子体镀膜设备
六、坚持创新引领，为大湾区发展增添新动能
风起大湾区，逐梦新启航。激光院始终坚持以国家重大需求为首要目标，积极建设一批重大产业应用示范项目和示范平台，搭建粤港澳大湾区激光及等离子体技术转移转化平台和产业孵化平台，培育产业新生态。研究院的服务内容：
(一)科技成果转移转化服务。
1. 科技成果转化平台
激光院成立飞拓公司(全资子公司)作为科技成果转化平台，同时具有孵化器、加速器等载体，具备科研、小试、中试场地，可为项目团队提供多维度的支持。
2. 科技应用研发平台
设有高功率激光技术部、新型粒子源应用部、激光加速器应用部、工程应用部、生产技术部，具备一批相关领域的高素质科技人才及仪器设备，可为项目团队提供激光技术应用方面支持，联合攻关技术难题。
3. 科技资源共享平台
设有薄膜表征实验室，可完成薄膜厚度、表面形貌、膜结合力等多种性能测试，指导工艺参数的优化。
(二)产业服务。
1. 真空等离子体镀膜
在真空环境下将靶材离化，所产生的等离子体最终沉积在基体表面，形成具有特殊功能的薄膜，主要应用场景有：
(1)装饰镀膜：3C产品外壳、汽车装饰件、化妆品包材、五金配饰等的表面装饰。
(2)光学镀膜：汽车后视镜、汽车中控面板、建筑玻璃、光伏设备等表面光学性能优化。
(3)功能镀膜：ITO导电玻璃、太阳能集热器、医疗器械、刀具等表面性能优化。
2. 高精度元件抛光
针对模具“超精密”与“超光滑”痛点问题，提供全工艺链制造解决方案，主要应用场景有：
(1)超精密模具抛光装备：等离子能束抛光机、多模态激光金属表面质量调控装备、多模态激光成形模具抛光装备等。
(2)高精度模具：HUD金属模具、车载模具、VR/AR模具等光学模压模具，电子、电器类曲面屏等模具超精密抛光加工和销售。
(3)大口径光学元件：大口径玻璃元件、平面、球面、非球面、自由曲面超精密抛光加工和销售。
3. 飞秒无标记影像
传承诺贝尔奖“飞秒化学”技术，全球首创飞秒激光无标记影像系统，可同时实现无标记、无切片、无损伤、多模态信号同时采集，且达到亚细胞分辨率的显微成像，主要应用场景有：
(1)肿瘤良恶性快速筛查/术中快速病理：覆盖单光子激发波长在300-600nm范围内所有内源性自体荧光物质，包含多种代谢相关的功能分子信息，多模态共定位数据，实现结构到功能的多维度表征。
(2)组织三维重构：非线性光学光切片效应，无需切片，实现生物组织样本亚微米分辨率快速三维成像。
4. 中空纤维纳滤膜
以新加坡工程院钟台生院士领衔的科学家团队研发的世界首款正/负电低压中空纤维纳滤膜为依托，致力于先进净水膜材料的研发及应用及公共净饮水解决方案，其低压驱动膜工艺介于超滤和反渗透之间，可以实现保留有益矿物质的精准水净化过滤，主要应用场景有：
(1)自来水厂提标改造：替代传统过滤方法，工艺简单，减少占地面积，降低运营成本，提高产水效率。
(2)社区到家直饮水工程：社区中央主机系统集中处理，管网到户，物联网运维。
(3)商用直饮水设备：商业写字楼、政企单位，提高饮水质量。
广东新兴激光等离子体研究院地址及联系信息
联系人：郑耿哲
电话：020-36770501
邮箱：zhenggengzhe@glapa.cn
地址：广东省广州市白云区太和镇龙归街道白云高新区·产业创新园5号楼
