這一激光技術斬獲全國顛覆性技術創新大賽最高獎

近日，由科技部主辦，科技部火炬中心承辦，浙江省科技廳、杭州市人民政府共同協辦的2022年全國顛覆性技術創新大賽總決賽在杭州落幕，由物理與電子科學學院院長、精密光譜科學與技術國家重點實驗室主任程亞教授領銜的項目從全國2800多個優質項目中突出重圍，斬獲總決賽最高獎：優勝獎。

程亞(ya) 教授團隊此次參賽的項目為(wei) 《高通量光化工芯片激光製造及應用研究》，項目瞄準化工製藥企業(ye) 產(chan) 業(ye) 的轉型痛點，研發超快激光微納加工技術製造高通量深紫外光化學反應芯片，具有安全、高效、清潔、可定製化等獨特優(you) 勢，填補了國內(nei) 外技術空白，具有廣闊的市場應用前景。

聚焦！瞄準傳(chuan) 統化工製藥中的行業(ye) “痛點”

化工製藥及相關(guan) 的流程產(chan) 業(ye) 是我國支柱產(chan) 業(ye) 之一，傳(chuan) 統化工製藥行業(ye) 存在“設備占地麵積廣，土地資源利用率低”“原料利用率低，產(chan) 品質量穩定性差”“三廢排放高，環境汙染嚴(yan) 重”等顯著痛點，甚至由此導致了化工、製藥行業(ye) 發生了係列重大安全事故。

近年來，在傳(chuan) 質傳(chuan) 熱、選擇性、清潔生產(chan) 以及安全性等方麵具有獨特優(you) 勢的流動化學，被國際學術界遴選為(wei) 化學領域的十大新興(xing) 技術之一，基於(yu) 流動化學的微通道式反應器，可將傳(chuan) 統化工產(chan) 業(ye) 的大型反應器係統縮微集成為(wei) 占地麵積小、安全性高的桌麵式微型化工器件。然而，當前基於(yu) 流動化學的商業(ye) 化微化工器件技術複雜，結構精度低，價(jia) 格和維護成本昂貴，被國外公司壟斷，且連續流光化學反應絕大多數的研究都集中於(yu) 可見光和中長波的紫外光，現有國內(nei) 外化工芯片均無法滿足深紫外光化學反應的要求，因此，急需發展深紫外波段高通量光化學芯片製造技術。

本項目瞄準化工製藥企業(ye) 產(chan) 業(ye) 轉型痛點，利用超快激光微納加工技術製造高通量深紫外光化學反應芯片，集安全、高效、清潔、可定製化等獨特優(you) 勢於(yu) 一身，國內(nei) 、國外尚屬空白。

獨創！破解行業(ye) 解決(jue) 方案中的技術“難點”

項目負責人程亞(ya) 教授自2001年起，在日本理化學研究所（日本最大研究機構）與(yu) 同行科學家開展了玻璃內(nei) 部三維製造的挑戰性研究，於(yu) 2003年初步實現該目標並作為(wei) 第一作者總結了該方麵成果。

基於(yu) 這一技術來源，程亞(ya) 教授率領團隊在該領域持續攻關(guan) 二十年，發展了獨特的超快激光 “超限製造”變革性技術，同時針對該技術產(chan) 業(ye) 應用開展攻關(guan) ，解決(jue) 一批原理與(yu) 工程難題，成為(wei) 世界首家應用該技術製造產(chan) 業(ye) 級高端化工芯片的團隊。

項目團隊構建了世界領先水平的超快激光“超限製造”三維內(nei) 雕技術研發平台係統，掌握了大尺寸、高精度、跨尺度三維微納化工芯片的定製化製造能力，打破了國外企業(ye) 對相關(guan) 製造裝備、關(guan) 鍵器件和核心技術的壟斷，並和國內(nei) 相關(guan) 公司聯合打造了初步具備工業(ye) 化應用雛形的“超限製造”藥物連續合成原型機，相比傳(chuan) 統間歇釜式工藝，實現了反應停留時間縮短2個(ge) 量級、占地麵積縮小2個(ge) 量級、原料利用率大幅提升、三廢大幅下降，安全性得到本質提升，為(wei) 藥物連續製造和智能製造開拓了另辟蹊徑的技術路線，實現換道超車。

顛覆！實現化工製藥產(chan) 業(ye) 形態全新“升級”

項目團隊基於(yu) 以上技術，為(wei) 我國化工製藥行業(ye) 向安全、高效、綠色環保的連續流工藝變革升級提供了關(guan) 鍵核心器件與(yu) 核心技術保障，項目構建的超快激光三維內(nei) 雕製造平台平穩無故障運行近20個(ge) 月，在核心關(guan) 鍵指標上實現了全麵優(you) 於(yu) 國際同類設備，滿足了高效、高精度和定製化生產(chan) 的產(chan) 業(ye) 應用需求，為(wei) 實現化工製藥產(chan) 業(ye) 形態的全新“升級”提供了可能。

迄今，團隊已為(wei) 多家企業(ye) 和科研機構研製定製化微納反應器21套，不同構型規格的三維微納化工芯片298片。在此基礎上，與(yu) 上海上藥第一生化藥業(ye) 有限公司、風火輪（上海）生物科技有限公司達成深紫外光化學反應原型芯片合作意向，圍繞聯芳基化合物類藥物、維生素D3兩(liang) 大核心藥物開展深紫外連續流工藝研發，實現對現有製藥工業(ye) 的轉型升級，進而打造新型高端綠色製藥產(chan) 業(ye) 。

據悉，全國顛覆性技術創新大賽采用“公開海選”和“揭榜掛帥”兩(liang) 種方式，麵向社會(hui) 公開征集具有顛覆性技術苗頭的項目參賽，旨在“挖掘具有戰略性、前瞻性、創造性的顛覆性技術方向，推動顛覆性技術創新與(yu) 突破，在全社會(hui) 營造顛覆性技術創新的良好生態，帶動我國原始創新能力和產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 力提升，為(wei) 我國實現高水平科技自立自強和經濟高質量發展提供強大動力引擎”。

本屆比賽共有來自全國各地重點高校、知名科研院所、行業(ye) 龍頭企業(ye) 、新興(xing) 創新企業(ye) 的2800多個(ge) 技術項目報名參賽，經過半年角逐，其中157項具有顛覆性可能的優(you) 質項目晉級杭州總決(jue) 賽。總決(jue) 賽采用兩(liang) 輪投票方式，最終74個(ge) 項目獲得優(you) 勝，進入科技部顛覆性技術備選庫。

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