中科院低溫工程學重點實驗室：為低溫工程奉獻科研熱情

　　如果在生活中提到“制冷”“低溫”這些詞匯，很多人的第一反應就是冰箱、空調。而在科研領域，先進制冷與低溫技術則是發展航空航天事業、高新技術產業以及探索科學前沿等科技發展的重要內容。

　　中科院低溫工程學重點實驗室作為我國唯一綜合性的低溫工程科學技術研究單位，曾經為我國的“兩彈一星”事業以及我國超導科學研究的開展作出了巨大的貢獻。

　　中科院理化所副所長、低溫工程學重點實驗室主任羅二倉對《中國科學報》記者說：“重點實驗室自2009 年成立以來，緊緊圍繞低溫工程學的最新學科前沿和國家戰略需求，開展各項研究工作。”

　　面向國家戰略需求

　　1980年，在我國低溫物理和低溫工程學奠基人洪朝生院士的領導下，成立了中科院低溫技術實驗中心，這也是低溫工程學重點實驗室的前身。

　　羅二倉說：“2009年實驗室剛成立時，只有不到40個人，實驗儀器也比較少，實驗條件并不是特別好。”

　　經過8年發展，如今實驗室固定研究人員達120名，科研條件得到極大的提高，“可以說是我國低溫工程學領域實力最為雄厚的研究隊伍，代表了我國低溫工程學領域的研究水平。”羅二倉告訴記者。

　　與此同時，實驗室在人才培養方面也傾注了很大心血。羅二倉說：“我們為青年科研人員設立了專門的基金，幫助他們在初期開展科研工作；同時所里配套了所長基金，支持科研人員進行國際學術交流。”

　　羅二倉說：“大型低溫制冷設備是前沿科技研究、航空航天、高技術應用不可或缺的基礎支撐裝備，我國已經成為大型低溫制冷設備的使用大國。”

　　為了打破法液空和林德公司的壟斷，實驗室通過42個月的項目攻關，成功自主研制了一臺液氫溫區大型低溫制冷設備，在國內尚屬于首套。

　　去年10月，實驗室研發的首臺全國產化250W液氦溫區制冷機在河北廊坊市通過驗收。

　　羅二倉說：“實驗室團隊曾參與國家正負電子對撞機改造工程、散裂中子源工程等項目，對其中涉及的大型低溫系統的方案論證、系統運行調試作出了重要貢獻。”

　　開展創新研究工作

　　羅二倉說：“近幾年來，實驗室圍繞低溫工程學的重要基礎問題和關鍵核心技術，在國際前沿或者主流的低溫制冷技術、大型低溫工程、新型低溫材料探索、低溫醫學基礎與應用，以及能源轉換與利用等新技術領域開展了大量的創新研究工作，取得了一批在國內外有重要影響的研究成果。”

　　他告訴記者，材料在低溫下的物性數據十分重要，但是國內專門從事材料低溫物性檢測的機構也寥寥無幾。“經過多年積累，實驗室成為國內唯一一家通過CNAS、國家級CMA和國防實驗室資質認證的低溫檢測實驗室，為合肥等離子體所、航天一院、ITER等100余家國內外單位提供測試服務。”

　　實驗室也在微型熱聲低溫制冷技術研究和產業化方面取得重要進展。羅二倉說：“此項技術在航天、探測宇宙高能粒子等方面有重要作用，在產品質量、技術經濟性和成本控制方面，我們在國際上做得最好，現在已銷售近千臺設備，贏得國內外客戶高度贊譽。”

　　與此同時，實驗室團隊關注低溫生物醫學工程這一新興領域，研發出了世界上首臺兼具深低溫冷凍治療與高溫消融功能于一體的康博刀腫瘤治療設備，針對若干世界性重大醫學挑戰，構建了液態金屬生物材料學全新領域。

　　羅二倉說：“實驗室開展了低溫材料的深冷改性機理及處理工藝研究，相關技術用于‘嫦娥三號’關鍵部件進行了深冷處理；成功研發了天然氣液化裝置技術實現了對偏散天然氣源的低成本液化回收，相關研究工作獲得北京市技術發明獎一等獎等榮譽。”

　　羅二倉還提到，實驗室正在圍繞新型熱聲空氣源熱泵技術進行研究，有可能為推動“煤改電”“煤改氣”工程提供新技術途徑。

　　助力科研成果轉移轉化

　　近幾年來，在理化所相關政策支持下，實驗室通過深入探索政、產、學、研結合的有效合作模式，因地制宜地采取靈活多樣的合作方式，構建了一個相互促進、相互聯系、結構合理的科技創新體系。

　　實驗室通過技術投資培育高新技術企業10余家，累計技術投資總額近5000萬元，吸引社會投資超過3億元。截至2016年底，企業年產值總計超過20億元，其中中科美菱低溫科技有限責任公司已經正式掛牌上市。

　　羅二倉說：“實驗室以混合工質節流技術，與合肥美菱股份有限公司合作成立中科美菱低溫技術有限公司，生產高端深冷低溫冰箱，現在中科美菱在該領域已成為國內最好的企業，替代了大部分的日本產品和美國產品，同時成為目前國際上擁有全溫區系列貯存冷鏈產品的公司之一。”

　　除此之外，實驗室還將具有巨大潛在商業價值但不成熟的技術同具有創業和技術開發經驗和能力的創業管理團隊合作，以企業化運作方式將技術孵化和高技術企業孵化有機結合。

　　深圳中科力函熱聲技術有限公司就是這樣一個例子。公司以理化所處于國際領先水平的熱聲技術基礎成果為基礎，目前研發的液氮溫區熱聲低溫制冷技術方向已經實現了系列產品并進入了國際市場，成為國際上首個實現高頻率熱聲低溫脈沖管制冷技術的公司。

　　2017年11月，首套200W@4.5K大型氦制冷機系統出口韓國商業合同正式簽約。羅二倉說：“這套系統將應用于韓國國家核聚變研究所大科學裝置KSTAR-NBI（中性束注入器）升級改造項目中，而依托大型低溫制冷裝備技術成立的中科富海低溫科技有限公司，將為實現打破國際巨頭在大型低溫制冷系統技術與產品的壟斷，帶動我國壓縮機等相關行業創新發展的目標而不斷努力。”