刘若鹏简介个人资料(深圳口述史 | 刘若鹏:持续创新 助力中国超材料成为全球领航者)

刘若鹏简介个人资料(深圳口述史 | 刘若鹏:持续创新 助力中国超材料成为全球领航者)

刘若鹏

1983年9月24日出生于陕西西安,现任深圳光启高等理工研究院院长,第十三届全国人大代表、中国科协第九届常委、全国工商联第十二届执委、广东省工商联常委、深圳市工商联副主席、深圳市专家委员会委员、超材料电磁调制技术国家重点实验室主任、全国电磁超材料技术及制品标准化委员会副主任委员。第十八届“中国青年五四奖章”获得者,第四届“全国非公有制经济人士、优秀中国特色社会主义事业建设者”荣誉称号获得者。

光启自成立以来,坚持从底层基础科学研究做起,持续探索,突破技术要求,追求更好的产品。一路走来,我们遇到了许多挫折和坎坷,但我们始终坚持,不忘当年创业的初心,希望真正做到以技术报国,为中华民族科技复兴作出贡献。未来,我们将以技术创新推进我国尖端装备智能化升级,建立起整个行业的技术创新价值链,同时持续为国家培养超材料领域高端人才,助力中国超材料成为全球领航者。

深圳有着创新精神、改革精神、企业家精神,它们汇聚成一股力量,推动着新兴企业和产业的发展。

在深圳长大

感受一次次发展和变化

我是在古都西安出生的,小时候常在城墙上玩耍。后来因父母工作需要,全家迁至深圳。在深圳,我吃了从未吃过的开心果,逛了中英街,一切都如此新奇。

刚来深圳的几年里,我每年都随着父母亲去参加荔枝节,吃新鲜的荔枝,感受节日欢快的氛围,谁知没多久,荔枝节就没了,随之而来的是高交会。尚在上小学的我,哪懂高交会是什么,只听得大人们说这是个高科技的展览。

还记得1992年,我看到一堆人在街上排队,以为是买冰淇淋之类好吃的东西,走到跟前发现那些人拿着几张纸就出来了。后来才知道,大家通宵排队,是为了购买新股认购抽签表。如今看来,我在不知不觉中跟随时代的步伐,感受深圳每一次的发展和变化。

研究“超材料”

回国开创一片天地

我从小就喜欢物理,中学时还参加过物理竞赛。2002年,我被保送至浙江大学,大学期间,我开始关注到“超材料”。

“超材料”指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料。由于超材料的逆向设计,它具有很大的设计灵活性,在新型物理器件、天线系统等领域具有巨大的潜在应用价值,尤其是在尖端装备上具有重要作用,甚至颠覆性影响。

当时“超材料”还不是一个领域,只是物理研究一个非常小的分支。要知道在2001年,美国加州大学圣迭戈分校的史密斯教授等人才在实验室制造出世界上第一个负折射率的超材料样品。在国际学术会议上,大家常为超材料的一个理论而争得面红耳赤。这让我觉得非常有意思,一个能够容纳百家争鸣的学术领域,也证明了它还有更多发展和进步的空间。

大学毕业后,我去美国杜克大学攻读博士学位,继续深入研究超材料。这期间,我率领团队用超材料技术成功研制出了“可隐身”的实验室作品,并署名第一作者在美国《科学》杂志刊载论文,这引起了科学界轰动。此时的超材料在美国是最新、最前沿的领域。若留在美国,我与原来实验室的几位博士将获得大量的设备和资金支持,但思考再三,我们还是决定回国创业。我们这批“80后”是戴着红领巾、站在红旗下成长的一代,爱国的种子从小便种在了心中,长大后,我们希望能以所学报国。

当时回国有很多选择,京津冀,长三角等地,但我坚持来深圳,我跟团队说,选择一座城市,不仅仅要关注市场、用户,最主要是看这座城市背后的精神。深圳有着创新精神、改革精神、企业家精神,它们汇聚成一股力量,推动着新兴企业和产业的发展。

超材料应用到我国尖端装备上,我们在这个行业创业,是在挑战不可能。

从零开始

实现超材料规模化生产

2010年,我们团队通过高层次人才引进深圳,正式创立了深圳光启高等理工研究院,光启成为深圳首批公益性新型科学研究机构。

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▲刘若鹏(右一)与同事在研究产品。

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▲刘若鹏与同事工作现场研究地图。

记得当时深圳市科协和科工贸信委还组织了一场小型的评审会,请来学术界、投资界以及企业界的多位专家与我们交流。也正是在评审会上,我遇到了后来光启的第一位投资人松禾资本董事长厉伟,拿到了光启的第一笔1000万投资。

从零开始起步,我们面临着非常多的困难和障碍,甚至还有很多不理解。因为我们研究的超材料应用到我国尖端装备上,谁会在这个行业创业?这个行业壁垒很多,门槛很高。我们拿这个东西创业,是在挑战不可能,如果我们团队坚持不下去很容易散掉。所以我们要有足够的人才去做这个事情,还要通过技术真正将它应用在装备方面,将这些源头的原创科技真正变成能带来深刻变革的生产力,甚至能带来国家竞争力的提升。我们很幸运,随着国家发展的战略部署,我们也得以真正的进入这个行业,形成中国的超材料工业。

然而,刚从美国回来时,我们时常感到沮丧,实验室没有,研究工具没有,因为租不起房子,我们还曾在一辆小破车里办公。超材料研发需要巨额投入,我们拿到的启动资金,仅够解决基本的科研问题,每天我们几个人挤在一间20平方米办公室里工作,没有实验室,要做电磁波测试,还得跑到地下车库,因为那里没有电磁波干扰。除了窘迫的创业条件,我们还要考虑如何让研究院“运作”起来。

最初,我们参照国内外的一些研究院,建立了一套完整的制度架构和流程规范,但很快我们发现,这样不仅研究不出东西,研究院还差一点因为这些条条框框夭折。后来,我们抛弃了这些规章制度,大家都坐下来头脑风暴,一门心思解决技术上的难题,我们的努力很快得到了回报,超材料的技术难关被一一攻破。从2010年开始,到2012年底,光启的专利数已经超过2000件,占全球超材料专利总量的85%。

然而,科技创新是一个完整的链条,从基础研究开始,到技术开发,再到产业化,才能完成一次科技创新过程。但是,学术界的科研成果,经常会面对转化效率低下的难题。对此,业界有一个形象的比喻:在基础科研和产业化之间横亘着一道“死亡谷”。我们很幸运,跨越了这道“死亡谷”,跨越了最艰难实验室前沿科学研究到工程化技术体系构建的鸿沟,实现了超材料创新技术由“0到1”的产业化。

2012年7月13日,全球首条超材料中试线投产,光启正式实现超材料规模化生产。

历时近四年的艰苦研发,光启高性能电磁材料终于研发成功,并起名为“白起”系列,完全实现自主研发,打破了国际垄断,填补了行业空白。

解决“卡脖子”难题

研发出高性能电磁材料

在超材料的制造过程中,如果没有稳定、高性能的电磁材料,超材料装备产品则无法发挥极致功能。就像再优秀的能工巧匠,也需要质坚纹美的材料,才能制作出上乘之作。

但我们在设计超材料产品过程中发现,很多功能材料都面临着“卡脖子”困境。我们曾前前后后找了不下十家供应商,其中不乏国内做电磁材料的龙头企业和科研所,但材料性能总是不达标,要么无法通过高温测试,要么介电损耗过高,要么产品孔隙率太多等。由于超材料中的高性能电磁材料,大多应用在尖端装备等涉及国家及公共安全的敏感行业,所以发达国家对向中国出售此类材料有极其严苛的限制。

关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,必须依靠自主创新,聚焦战略型新兴技术,解决“卡脖子”难题。为突破这项国外封锁的技术,我们决定自己研发应用在尖端装备领域的高性能电磁材料。

2016年1月1日,光启正式立项,研究高性能电磁基底材料。我们真的是从零开始。高性能电磁材料的设计和制作工艺等核心技术仅仅掌握在美、日少数几家巨头手中,对我们完全实行了技术封锁,我们没有任何成功的经验可借鉴,但我们当初就坚信可以比他们做得更好,因为我们有足够领先的制造工艺和硬件条件。

我们不仅在实验室经过了成百上千次的测试,还在海陆空各场景产品上进行了测试。有整整半年,我们的产品必须泡在海水中做各种耐高压、耐腐蚀测试。历时近四年的艰苦研发,光启高性能电磁材料终于研发成功,并起名为“白起”系列,完全实现自主研发,打破了国际垄断,填补了行业空白。

也正是在我们决心自主研发的那一年,由光启领衔,检测监管机构、十余家科研院所、相关产业企业共同起草了全球首份超材料领域的国家标准——《电磁超材料术语》,该标准规定了电磁超材料的类别、功能、设计、基材、应用等相关方面的术语和定义,打破了欧美对前沿科技的技术和标准垄断。

这不仅仅是我们前进的一小步,更是中国电磁超材料发展的一大步。

培养创新人才

助力超材料领域发展

最初创业时,除了我们五个博士,国内研究超材料方面的人不多。我们深知人才是科技创新的根本,无论是光启还是我国的超材料领域研究,都需要足够多的人才来推动其发展。

为此,在2011年,光启组建了超材料电磁调制技术国家重点实验室,这是我国唯一一个超材料技术的国家重点实验室。截至2020年9月,光启已形成国家级创新平台-省市级重点实验室-工程实验室等多层次全链条的超材料创新体系,全面建立了5个国家级创新平台,13个省级市级重点实验室、工程实验室,创新平台支撑作用明显,源头创新能力不断提升。

不仅如此,光启还设有全国首个专注于超材料研发与产业化的企业博士后工作站,建立了专业结构合理和科研能力良好的博士后团队。

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▲刘若鹏(左三)与部分同事合影。

2021年,在中央、省、市有关部门的共同支持和推动下,光启启动了与高校联合培养超材料博士的专项计划即“钱学森计划”。“钱学森计划”于2021年首次正式开展招生。该计划面向超材料底层科学研究的高素质科研人才,通过与高校联合培养博士生和建立光启博士后站,为我国超材料领域培养顶尖高水平科技人才。2021年光启成功招收7名博士生。

正是十余年的“内生性”的人才储备,为我们转化成了巨大的技术红利。截至2021年底,光启累计申请专利5891件、获得授权专利3743件。在超材料领域专利申请总量位居全球第一,实现超材料底层技术专利覆盖。

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▲刘若鹏(左四)与部分同事在实验室的合影。

虽然一路走来我们遇到了许多挫折和坎坷,但我们始终坚持,不忘当年创业的初心,希望能真正做到以技术报国。

扩大产能

以技术报国

随着在超材料领域的不断发展,光启也踏入了新的阶段。

2020年,光启超材料在尖端装备领域得到了广泛地应用,并推动超材料进入规模化批量生产状态。作为全球超材料尖端装备领域唯一能实现批量生产的供应商,我们超材料产品目前已经处于供不应求的状态。

后来光启超算中心完成了两次扩容升级,计算能力比原来增大了6-7倍,可以实现更多复杂材料、更大尺寸、宽频带、全方位的超材料航空结构件的性能仿真,甚至是整机模型的仿真计算。同时,全国规模最大的新一代超材料技术智能制造基地在2021年3月18日顺利通过竣工验收并正式投产。

今年年初,我们与重要客户签订了历史上最大金额的订单,这是单一客户的单一产品订单,也是超材料技术在我国航空结构大部件中的成功应用。这是对我们过往努力的回报,也是对超材料技术的认可。

如果没有梦想,企业不足以长期发展。如果没有有梦想的企业,人类的生活也不会发生今天的变化。如果说光启与别的优秀企业有相似之处,那便是有着同样的创新特质和梦想。一个人的财富、名利、得失都是暂时的,企业也是如此,最重要的是我们要知道为什么而活。

光启自成立以来,坚持从底层基础科学研究做起,持续探索,突破技术要求,追求更好的产品。一路走来,我们遇到了许多挫折和坎坷,但我们始终坚持,不忘当年创业的初心,希望真正做到以技术报国,为中华民族科技复兴作出贡献。未来,我们将以技术创新推进我国尖端装备智能化升级,建立起整个行业的技术创新价值链,同时持续为国家培养超材料领域高端人才,助力中国超材料成为全球领航者。

采写 | 深圳晚报记者 唐文隽

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