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他山之石丨南昌大学：突破多项核心技术，改写了世界LED历史——用中国照明技术点亮世界
点击蓝字关注我们在南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心（以下简称“研究中心”），由我国自主研发的硅衬底黄光LED（发光二极管）芯片，近日获重大技术突破，芯片电光转换效率达到27.8%，处于国际领先水平。2016年2月，习近平总书记来到该研究中心实验室，了解实验室科技创新、人才培养、产学研结合等情况。“总书记到我们实验室考察，给了我们莫大鼓舞。”中国科学院院士、南昌大学副校长江风益团队历时19年研发出硅衬底蓝光LED技术，打破美国、日本在半导体照明领域核心技术的垄断，开辟了一条更节能环保、低成本、高光质的LED技术路线。在习近平总书记考察后不到100天，他带领团队在黄光技术上实现重大突破，推动我国LED技术从“国际并跑”到“国际领跑”。此外，研究中心还将创新型企业价值观融入学科文化与人才培养全过程，从研究生培养方向、方式和评价标准等方面进行全方位的改革，构建并实施了研究生培养“企业化”科教融合新模式，培养出了一大批LED发光领域的优秀复合型人才。全新的技术路线引领研究生人才培养发光二极管即LED，是一种节能环保的冷光源，是电子信息产业基础性元器件，市场应用广泛。但长期以来，照明用的LED主要由日本的蓝宝石衬底和美国的碳化硅衬底方案所主导。“要想让中国的LED拥有自己的话语权，就必须走出新路子。”江风益大胆选择硅衬底LED照明技术，尝试走出一条新的路线。从零开始，创新的道路充满艰辛。江风益清楚地记得，2003年12月28日，博士研究生莫春兰做实验时，硅衬底蓝光LED材料发出了一丝若有若无的光。“当时，实验室的其他人都认为光线太微弱，但江老师却很激动，‘有戏，做成器件会很亮！’老师的一句话鼓舞了所有人。”莫春兰回忆说。经过半年的改进，团队攻坚克难做出了有一定显示亮度的LED样管，硅衬底LED技术取得了阶段性的胜利。该技术打破美国和日本LED照明技术垄断，开辟了世界LED照明技术新路线，率先实现了不需荧光粉的纯LED健康照明新光源。之后，通过团队持续研究，发明和完善的“硅衬底GaN基蓝光LED技术”科研成果实现了产业化，并从习近平总书记手中，接过2015年度唯一的国家技术发明奖一等奖证书。经过研发和产业团队近20年数千次的实验，江风益团队创造性地发展了新的LED照明技术路线，改写了世界LED历史，突破了多项核心技术，使我国LED技术在部分领域处于国际领跑地位。“顶天立地”的培养模式造就科产教复合型高端人才“江老师经常和我们说，要做‘顶天立地’的事情。因为科研不仅要创新，要做出世界一流水平的成果，还要能落地，能产业化，能通过科研促进经济发展。”李述体是江风益教授带的第一个博士，长期从事氮化物半导体材料与器件制备工作的他，现已是广东省光电功能材料与器件工程技术研究中心主任。研究生培养不能只盯着实验室。早在1997年，学校材料科学研究所（研究中心的前身），就“如何提高研究生的综合素质，增强研究生的社会竞争力”展开大讨论，最终明确了“将创新型企业价值观融入学科文化与人才培养全过程”的研究生培养新理念。“我们通常说的‘产学研’三方属于三个单位，‘三块牌子，三套人马’，人员、场地和机制体制都不同，使得企业与研究生，导师与研究生之间易产生隔阂，影响‘产学研’合作以及研究生培养质量。”研究中心研究生教育负责人全知觉介绍，为了打通产业链，学校把科技、产业、教育、人才各要素串珠成链，“企业化”科教融合模式应运而生。2000年起，研究中心陆续创办企业。2011年，研究中心以南昌大学的名义，联合南昌市和高新区政府，创办了南昌硅基半导体科技有限公司。通过出产品、改进性能，在产业化过程中不断推进技术走向成熟；同时，组建的“两块牌子，一套人马”的“企业化”科教融合平台，也成为研究生培养基地。不少研究生在攻读学位期间，对研究中心的半导体发光科技创新和产业发展作出了实际贡献。研究中心现有主要学术技术带头人，均成长于该企业化科教融合平台，且多数是研究中心培养的研究生，已成为学校学科持续发展的关键力量。该基地建在LED产业中下游企业相对集中的南昌高新区，使得平台与供应商、用户、市场结合更紧密，同时也为研究生熟悉全产业链情况提供了便利条件。“创办企业后还可以招聘外部人才，实现了‘人歇、机不歇’的三班倒式科研模式。以前要三年才能完成的实验量，现在只需要一年，大大加快了研发进程，并提升了研究生培养的深度和广度。”全知觉介绍，学生们可以在本科或研究生阶段进入研究中心创办的企业实习，参与硅基LED芯片的生产与管理，知识的学习不再“看不见、摸不着”；企业研发需要什么技术，就把技术写进教学蓝本，学生学到的知识能更好地推动企业发展，毕业后可直接走上企业岗位，实现了理论学习、实验教学、社会实践平台的“三融合”。在不断实践中，研究中心废除了单纯以论文为标准的评价体系，并不断积累和完善出以“六个一”为标准的多元化激励与评价体系：一套必修课程、一种模拟仿真方法、一系列实验方法、一种PPT演讲技巧、一件发明专利以及一篇有新意的论文。“六个一”以实际贡献为评价导向，分别设立了单项奖，同时还设立了综合类奖项（包括国奖、省奖等），并建立了月报评分制度作为过程性评价手段。毕业课题选用“自主化选题”的方式，研究生根据自身的兴趣和特点，自主选择符合企业、产业和市场近期需求或长远发展的课题。遵循以产业需要为原则，通过企业化的科教融合，无缝对接，不仅提升了研究生的综合素质，促进了科研成果的落地，更实现了全产业链的“自主可控”。LED发光人才扎根祖国大地点亮世界在第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛上，南昌大学“中科光芯”项目不仅夺得桂冠，更填补了地方高校获得大赛冠军的空白。“中科光芯”项目的成绩离不开研究中心以“六个一”为标准的多元化激励与评价体系。该项目第一指导教师王光绪是研究中心的硕博连读研究生，毕业后留校任教，现兼任研究中心所属公司总裁。王光绪介绍，该项目以研究中心发明的黄光LED技术为核心，创业团队包括本硕博参与者有70余人。从基础研究到技术发明，到产品创造，再到市场推广，最终形成一个完整可行的创新创业方案，项目既解决了“卡脖子”问题，又实现了全产业链的“自主可控”。如今项目已完成了上中下游全产业链的建立。团队打造的“无蓝光、不伤眼”产品销往国内31个省份以及美国、意大利等七个国家。通过将科技创新、产业发展、人才培养相结合，研究中心取得了不少重大科技成果，不断培养出理论基础扎实、动手能力强的复合型人才。“研究中心虽然采用的是‘企业化’科教融合模式，但最终目的是想破解科学研究、教育教学、产业落地‘三元分离’，探索一种理工科研究生高质量培养新模式，以及一条学研产一体化的创新发展之路。”全知觉解释。1997年以来，研究中心累计培养研究生约100名，大多数毕业生投身半导体相关产业，成为企业的中坚力量。近五年，研究中心的毕业生一次就业率为100%。培养的毕业生中，荣获国家技术发明奖一等奖2人次，省部级三大科技奖21人次，国际国内行业协会奖励6人次，1人指导学生获得第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总冠军……这些“逢山开路、遇水搭桥”的复合型毕业生，正逐渐成长为行业和企业领军人才，用中国照明技术点亮世界。来源：《中国教育报》作者：甘甜
2022年6月20日