王建宇,中国科学院院士,光电技术专家。
◆2003年起,王建宇带领科研团队研发了中国第一台空间激光遥感仪器——激光高度计,搭载在“嫦娥一号”上,实现了中国人首次“为月球量身高”的梦想;2016年,王建宇担任工程常务副总设计师、卫星总指挥的世界第一颗量子卫星“墨子号”成功发射,完成了星地量子秘钥分发、星地千公里量子纠缠分发和地星量子隐形传态等三大量子领域国际最前沿的科学实验;
◆2017年,王建宇当选为中国科学院院士;
◆2019年,王建宇任工程总设计师的“太极一号”卫星成功发射,验证了今后将用于引力波探测的皮米级超高精度距离测量和无拖曳技术,并在国际上首次实现了微牛级射频离子和双模霍尔电推进技术的在轨验证。∨“原创的科学思想是创新的灵魂,科学的问题一定是思想的引领。”
“要么不做,要做就重点做好甬江实验室。”
“以资本市场化的方式,实现政府、企业研究院、投资机构、科学家创新联合体的方式,才能更好地推动应用型研究和应用创新。”
“宁波的民营企业很活跃,科技创新有很好的应用场景,我愿意为家乡的科技进步贡献自己的力量。”
2021年3月27日,全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”常务副总设计师、卫星发射总指挥、中科院院士王建宇在接受《天下宁波帮》杂志采访时表达了科技创新对城市发展的重要性,更流露着他对宁波浓浓的家乡情。
原创的科学思想是创新的灵魂
原创的科学思想是创新的灵魂。这是王建宇院士在谈到“中国式创新”时重点强调的,科研能力决定一个城市、一个国家的核心竞争力,新一轮科技革命和产业变革加速演进,强化“科技主权”,科技创新和人才战略成为未来的中国竞争的核心要素。
王建宇1959年6月4日出生于宁波,1975年中学毕业后,他又在宁波工作了两年多,高考恢复后,他考上了杭州大学物理系,毕业后又回到宁波,在宁波师范学院物理系(现宁波大学)工作两年半。1984年,他考上了上海技术物理研究所直到博士毕业,并留所工作,从事空间光电系统、信息获取与处理技术研究,取得了一系列具有国际先进水平的研究成果。1996年王建宇任上海技术物理研究所副所长,2000年任所长,接着任中科院上海分院副院长、党组书记、院长。
作为中国知名的空间光电载荷专家,2003年起,王建宇院士带领着一支年轻的科研团队,研发了中国第一台空间激光遥感仪器——激光高度计,2007年搭载在“嫦娥一号”上,实现了中国人首次“为月球量身高”的梦想。
2016年8月16日,我国发射全国首颗量子科学实验卫星“墨子号”,王建宇院士领导的中科院上海技术物理研究所的团队为主完成了“墨子号”有效载荷的研制。
说到参与量子科学实验卫星的研究,王建宇院士坦诚一切都是机缘。潘建伟院士是量子通信研究的专家,他的团队从2003年开始做大量的地面的实验。2007年,王建宇与潘建伟因量子相识,2008年起,两个团队合作,开启了“墨子号”量子科学实验卫星的系统性工程。
“任何一门前沿学科,都是系统工程问题,需要多学科的融合,不是你一个团队,几个科学家可以单独做出来的。‘墨子号’的实验数据和研究,需要几个甚至更多的团队共同参与,这里面有很多技术,比如说卫星的发射、卫星的平台,要天地对接,还要做所谓的纠缠源,要产生纠缠的现象,这个每一个都是国际领先的东西,难度很大。”王建宇院士肯定地说。
“墨子号”量子卫星的成功发射,引发了全世界的瞩目。2016年《科学美国人》将“墨子号”量子科学实验卫星的发射成功评为全球的十大创新技术之一。
此后,我国就建立了一个专门的重大专项,来研究量子通信、量子计算、量子测量。“墨子号”量子科学实验卫星已经完成了三大任务:第一个是密钥分发,第二个是量子纠缠现象的确认,第三个是隐形传态的实验。
谈到量子的研究,王建宇给我们解释说,上个世纪初有两个非常著名的物理学上的重大发现,一个是爱因斯坦创建的家喻户晓的“相对论”,还有一个就是量子力学。量子力学作为四大力学之一,起到了非常大的作用,而且爱因斯坦本身就是量子力学的发明人之一,他的第一个诺贝尔奖的获奖原因就是提出了光电效应,提出了光是粒子化的,这就是量子力学的一个概念:光电效应。
虽然量子力学并没有像相对论那么广为人知,但是量子理论的应用社会影响更大。可以这么说,如果没有量子力学,就没有现在的半导体工业,大家每天在用的手机,都不会存在。
量子信息的研究主要包含了三大部分:一是量子通信,二是量子计算,三是量子测量。虽然量子计算和量子测量的研究还在起步阶段,但应用的面更广泛,对科技的影响将更大。
王建宇院士针对社会上的一些误解,专门解释:“量子通信是现代通讯的一种补充,不是全面替代(传统通信方式),它将率先用于国家安全领域。” 具体说,量子通信是不会取代现有的通信技术,而是通过给现有的通信技术提供一种在密钥分发过程当中无法破译的密码,成为现有技术的补充和完善。
2017年9月29日,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。通过这条结合了“京沪干线”与“量子号”的天地链路,中国的科学家成功地和奥地利实现了世界首次洲际量子保密通信。
事实上,量子力学的研究才刚刚开始,做好在量子计算、量子测量的基础研究和应用型研究的突破,将具有颠覆现有认知和改变世界科技力量的重大意义。
宁波应集中力量建设重点领域的科创平台
说到科技创新,王建宇院士坦言:宁波应着力建设重点领域的科创平台。作为宁波帮的杰出代表,王建宇对宁波的科技创新不遗余力,他常常是上海与宁波两地的频繁奔波。中科院宁波材料所发展研讨、甬江实验室论证与建设、宁波制造业“十四五”规划、世界“宁波帮·帮宁波”大会……都有王建宇院士积极参与,倾力为宁波发展出谋划策的身影。
“宁波基础教育很好,宁波人传统文化是比较好的,很多家庭即使家里没钱把房子卖了也要供孩子读书,把孩子读书放在很高的位置,宁波人基因也好,肯读书,肯探索,所以才能成为院士之乡。”王建宇感叹到,“宁波缺乏核心的、优势的创新平台,固然有历史的原因,但宁波应该强化科技平台的建设,才能吸引更多的人才进来。”
2004年4月,中国科学院宁波材料技术与工程研究所在宁波成立,围绕“材料研究”,在“高性能碳纤维与复合材料”“海洋服役环境功能防护材料及重大工程应用”“高性能磁性材料与精密驱动技术”和“大尺寸单晶金刚石合成与应用”等重点研究工作中取得了一系列突破,极大地提升了宁波乃至浙江省的自主创新能力。至2020年12月底,共承担了各类科研项目4600多项,累计发表论文6000多篇;累计申请专利4500多件,授权专利2200多件,连续七年入选全国研究机构专利十强;从全球引进高层次人才300多人,培养了一批青年科技人才,组建了一支创新能力强、能承担高集成度研发活动的创新团队;建成中科院磁性材料与器件重点实验室、中科院海洋新材料与应用技术重点实验室、碳纤维制备技术国家工程实验室、稀土永磁材料与应用技术国家工程实验室等省部级以上各类平台近30个;实现了石墨烯基重防腐涂料、大尺寸单晶金刚石、非晶软磁带材、神经康复机器人、弹性电子传感及其器件、智能全向移动机器人等52项重大科技成果的转移转化;2019年成为浙江省首家通过《科研组织知识产权管理规范》国家标准认证的科研机构。
在此期间,王建宇先后担任中国科学院上海分院党组书记、副院长、院长等职,频繁往返于上海与宁波两地,为宁波材料所的制度化建设和建设性发展做出了重要努力。
“宁波引进了60多所研究院所,也在积极推进甬江科创大走廊和甬江实验室的建设。我个人认为宁波还是要重点选择方向,集中精力在某一方面做重点研究,要把基础研究与应用研究紧密结合,要发挥市场化主体,才能推动产业转型发展。”王建宇表示,我的观点就是要么不做,要做就是要重点做好一个,比如说宁波材料所,差不多花了不到20年时间,持续的投入,持续的支持,才能成为今天的国内一流院所。
根据“十四五”规划,甬江实验室主要聚焦新材料,要建设绿色化工与高端化学材料研究中心、先进高分子与复合材料研究中心、高端合金与磁性材料研究中心,联合共建电子信息材料与器件研究中心、新型生物医用材料研究中心、新能源材料研究中心、极端环境使役材料研究中心、先进制造技术与装备研究中心等。
“甬江实验室的第一次论证是我去主持的。我认为中科院宁波材料所多年的研究基础和人才队伍研究,为宁波对接上海全球科创中心,拉长板、补短板,打造国际一流的甬江实验室奠定了基础。”王建宇肯定的说。
发挥“宁波帮”优势锻造硬核力量
宁波制造业大都处于创新链的末端。王建宇院士表示,“十四五”阶段,宁波要发挥“宁波帮”优势,在企业研究院建设和应用型研究上,加强科技创新和机制创新,锻造硬核力量。
“科技创新和科技成果转化是一个共性难题,我在中科院上海分院工作很多年,分院有一个任务就是做技术转化和地方的合作,真正要高科技转化,并不是想象的那么简单,以前我们说1:10:100,也就是说你有一百个想法,可能进入中试的大概只有十个,真正能够产业化成功的只有一个。”
《天下宁波帮》编辑部主任魏玉祺采访王建宇院士
“宁波的民营企业很活跃,科技创新有很好的应用场景。他们的投资决策很快,最早的就是星期天工程师,江浙一带有很多乡镇企业,就会到上海等一些大城市请一些专家,在礼拜天帮助其解决一些技术问题,这在早期也发挥了很大作用;后来逐步有了企业与研究所、大学的合作,就是单位对单位,这个比企业对个人好,但是规模上不去。”王建宇院士表示,“实践证明,以资本市场化的方式,实现政府、企业研究院、投资机构、科学家创新联合体的平台方式,才能更好地推动应用型研究和应用创新。”
“宁波的企业家战略眼光要长远,科技创新不能太迫切,否则会欲速则不达。否则很多研究人员就不会来。我是宁波人,根在宁波,我愿意为家乡的科技进步贡献自己的力量。”王建宇说。