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高端引领,产研衔接——中纺联代表团走访麻省理工学院和哈佛大学
时间:2019年3月25日
      美国是世界上高等教育非常发达的国家,也是产学研合作发展最好的国家之一。20世纪50年代斯坦福大学工业园的建立,被普遍认为是现代意义的高校产学研合作的开端。当前,128公路地区、硅谷已成为著名的高科技产业聚集地,两者分别创造了麻州奇迹和硅谷奇迹,在美国东西部相映成辉,成为著名高校与区域经济互动发展的经典案例。其中波士顿128公路地区主要依托麻省理工学院和哈佛大学,以路为轴,聚才兴业,积聚了数以千计的研究机构和技术型企业,形成了世界闻名的高科技创新走廊。
       为实地了解美国高校产学研用体系以及高端纺织产业前沿发展技术,由中国纺织工业联合会副会长、中国产业用纺织品行业协会会长李陵申,中国纺织工业联合会副会长、中国化学纤维工业协会会长端小平,相关专业协会领导和专家,以及蓝天环保、山东驼王、东方滤袋、南通江华、大连华纶等企业领导组成的代表团对麻省理工学院和哈佛大学进行了实地考察,了解并学习两所高校在纺织领域研究成果及产学研用先进经验。
中纺联代表团在MIT合影
 
       麻省理工学院(MIT)素以顶尖的工程学和计算机科学而闻名,拥有世界领先的各类实验室,是工程科技界的学术领袖之一。代表团走访了MIT的纤维材料实验室,该实验室致力于创造具有可看、听、感知、通信、存储能源、调节温度、监测健康、改变颜色等功能性纺织品,激励革命性纤维和织物产品的创新与发展。2016年,MIT联合89个合作伙伴,建立了美国先进功能纤维(AFFOA)联盟,实验室主任Yoel Fink教授作为AFFOA首席执行官,带领其团队和联盟成员推动着先进纤维织物的开发和商业化,以确保美国处于纤维科学的最前沿。
参观MIT纤维材料实验室
 
左:光导纤维加工装备      右:多组分无机纤维加工装备


 
MIT自制3D打印机
相对简陋的实验室
 
代表团在MIT纤维材料实验室参观学习后,普遍感觉MIT的实验装备远不及国内实验室奢华,但依托相对简陋且自主动手组装的装备,特别是优秀顶尖的国际人才,创造了一次又一次的世界奇迹。
左:光纤应用于监测大脑神经元      右:光纤应用于颈椎神经修复
光纤实体示例图

       在MIT,代表团还参观了新成立的纳米实验室(MIT.nano)。MIT.nano是一个新的跨学科纳米研究站点,其设施不仅向校内教师、学生和研究人员开放,也向校外的其他学术和行业用户开放。MIT.nano期待与纳米级研究的相关部门、实验室和中心建立合作关系,把纳米中心打造成一流的活跃研究站点。MIT.nano把从1861年到2018年春季期间所有校内人员(超过27万人)的名字刻在一张6英寸的硅片上,形成麻省理工学院大圆顶的形象,在MIT.nano一楼画廊展出。2018年10月正式启动后,MIT.nano将在未来三到五年内全面投入运营。
MIT纳米实验室效果图
上端蓝色层:创客空间/教学实验室,用于创意转化和教学
中间浅蓝层:上下洁净室, 用于微米和纳米级结构的设计和制造
下端绿色层:纳米级成像室,用于纳米级观察的“最安静”空间

结束了在MIT的参观学习后,代表团走访了哈佛主校区和医学院。
代表团在哈佛主校区
      哈佛大学医学院创建于1782年,位于马萨诸塞州波士顿长木医学区,是目前美国排名第一的医学院。哈佛大学医学院拥有17家全球顶尖的附属医院和研究机构,包括麻省总医院、贝斯以色列女执事医疗中心、布莱根妇女医院、波士顿儿童医院等,提供世界级的临床治疗和医学教育。哈佛大学医学院为人类医学的发展做出了卓越贡献,创造出医学史的多项世界第一,比如脊髓灰质炎病毒疫苗的发明和应用、人工呼吸机、脑视觉功能定位图、乙醚麻醉的应用、外置式心脏起搏器、肾脏移植手术、心脏瓣膜手术等。
 
IBM第一台电脑示意图
参观哈佛医学院Wyss研究所
参观波士顿生命科学研究中心
哈佛医学院实验室
 
中空纤维过滤器
 
壳聚糖可降解塑料

      哈佛Wyss研究所开发出的完全可降解壳聚糖生物塑料。壳聚糖是一种在虾蟹壳内含有的甲壳素物质,是地球上含量第二多的有机材料几丁质的一种形式。几丁质是一种硬质多糖,广泛存在于甲壳类动物的硬壳、昆虫盔甲的角质层,甚至存在于蝴蝶柔软的翅膀中。可降解壳聚糖生物塑料成品是透明的,不仅价格低廉且易于制造。这种坚硬、透明可再生的材料能用于制造大型复杂的3-D模具,模具不仅可以大量生成,且其坚硬程度丝毫不亚于我们日常生活中接触到的制造玩具或手机时使用的塑料。此材料可在几周内降解,并释放出大量对植物生长有益的养分,使用其代替塑料产品将会带来极好的环保效果。
3D打印器官芯片

       这款3D打印器官芯片在科学界有另外一个名字——微生理系统(MPS),MPS可以被看做是人类体内器官构件的合成替代品,不仅可以测试心脏和肝脏的性能,还可以测试骨架、软骨、血管系统和其他组织。然而哈佛研究人员史无前例地将传感器集成到MPS之上,创造了这款3D打印器官芯片,可以让科学家们更加方便、省时且准确地测试人体组织的机制、功能,再也不用将芯片插入到实验室中的动物体内来测试,非常高效。

       美国政府在推动政产学研用一体化发展方面值得我们学习:在一般的领域注重用市场化的手段去推动企业发展,但在重大的基础研究领域,政府则成为攻关的积极推动者。如AFFOA就是由美国国防部牵头组建,机构联合政府、工业界和学术界等各方力量,在公私合作(PPP)模式下解决基础技术从设计到产品的一系列挑战,能够支持在美国建立一个先进纤维和织物领域从原料、成品到市场应用的创新生态系统,利用本土制造设施来开发制造工艺并使其规模化和产业化。
       MIT和哈佛大学的研究都非常注重跨界技术的融合,并将创新成果与产业界相互融合,达到创造商业价值、构建社会影响的目标。研究者普遍认识到一个创意的价值并非仅存在于学术研究,当知识得到应用并实现产业化后,能对国家和社会产生更大的影响力。因此每当他们有一个创意,马上就会考虑如何将其产业化。此外,两所大学的很多研究项目都需要负责人自行筹集研究资金,这些资金主要来自政府、行业及学校附属机构。为了获得这些资金,研究者会将更多精力投入到解决水污染、空气污染,可再生能源,医疗健康等关乎社会重大民生问题的研究中。两所大学之所以今天依然能在全世界具有影响力,就是因为他们的研究本身是立足于现实社会的核心问题,为人类美好的未来寻求解决之道。
      参观学习了MIT和哈佛大学后,端小平表示,基础研究是创新的根源和土壤,基础越深厚,越能产生原始创新的成果,在技术上引发一场新的革命;中国纺织新材料领域仍需进一步加强基础研究的力度,来引领和占据世界纺织新材料发展的高地。
       李陵申在参观后指出,在科学研究和科技创新中,科研体系的完善与优化是科学技术领先的关键,科学研究成果的有效转化,又是科技创新的本源和内生动力。构建高效的科研体系,是我国全面实施创新驱动发展战略的需要,也是对国家创新体系建设提出的新要求。科研政策、人才政策、科技计划和创新环境是影响科研体系优化发展的关键性因素,产业用纺织品行业需借鉴国外的先进经验,并结合国内的实际情况,形成高效的科研体系和产学研用机制,推动行业的高质量发展。


 
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