中科院低温工程学重点实验室：为低温工程奉献科研热情

■高雅丽，本报见习记者

如果生活中提到“制冷”和“低温”，许多人的第一反应就是冰箱和空调。在科学研究领域，先进的制冷和低温技术是发展航天工业、高技术产业和探索科学前沿等科技发展的重要内容。

中国科学院低温工程重点实验室作为中国唯一的低温工程科学技术综合研究单位，为中国“两弹一星”事业和超导科学研究的发展做出了巨大贡献。

中国科学院物理与化学研究所副所长、低温工程重点实验室主任罗尔康在接受《中国科学日报》采访时表示:“自2009年成立以来，重点实验室一直密切关注低温学的最新前沿和国家开展各项研究工作的战略需求。”

面向国家战略需求

1980年，在中国低温物理与冷冻工程创始人洪盛超院士的领导下，中国科学院冷冻技术实验中心成立，也是冷冻工程重点实验室的前身。

罗尔昌说:“当实验室在2009年第一次建立时，只有不到40个人，实验设备也很少。实验条件不是特别好。”

经过八年的发展，实验室现有固定研究人员120人，科研条件得到了很大改善。“可以说，中国低温工程领域实力最强的研究团队代表了中国低温工程领域的研究水平。”罗尔昌告诉记者。

同时，实验室也在人才培养方面做出了巨大努力。罗尔昌说:“我们已经为年轻研究人员设立了一项特别基金，帮助他们在早期阶段开展科学研究。与此同时，该研究所设立了一个主任基金，支持科学研究人员开展国际学术交流。

罗尔昌说:“大型低温制冷设备是尖端科学技术研究、航空航天和高科技应用不可缺少的基础配套设备。中国已经成为大型低温制冷设备的主要用户。”

为了打破法国液态空气和林德公司的垄断，实验室经过42个月的项目研究，成功开发了一套大型液态氢温区低温制冷设备，这在国内尚属首次。

去年10月，实验室研制的第一台全国产化250瓦液氦制冷机在河北省廊坊市通过验收。

罗尔昌表示:“实验室团队参与了国家正负电子对撞机改造工程、散裂中子源工程等项目，为所涉及的大型低温系统的方案论证和系统运行调试做出了重要贡献。”

开展创新研究工作

罗尔昌说:“近年来，实验室围绕低温工程的重要基础问题和关键核心技术开展了大量创新研究工作，取得了一批在国际前沿或主流低温制冷技术、大型低温工程、新型低温材料探索、低温医学基础与应用、能量转换与利用等方面具有重要影响的国内外研究成果。”

他告诉记者，材料在低温下的物理性能数据非常重要，但在中国很少有专门检测材料低温物理性能的机构。经过多年的积累，该实验室已成为中国唯一通过CNAS、中国机械工业协会、国防实验室资质认证的低温检测实验室，为合肥等离子体研究所、航天一院、ITER等100多家国内外单位提供检测服务

实验室在微型热声低温制冷技术的研究和产业化方面也取得了重要进展。罗尔康说:“这项技术在太空飞行和探测宇宙高能粒子方面发挥着重要作用。我们在产品质量、技术经济和成本控制方面做得世界上最好。现在我们已经销售了近1000台设备，赢得了国内外客户的高度评价。”

同时，实验室团队关注低温生物医学工程这一新兴领域，开发了世界上第一台具有深低温冷冻治疗和高温消融功能的组合刀肿瘤治疗设备。针对世界上几个主要的医学挑战，建立了液态金属生物材料的新领域。

罗尔昌说:“实验室对低温材料的低温改性机理和处理工艺进行了研究。相关技术已用于嫦娥三号关键部件的低温处理。天然气液化装置技术的成功研发实现了低成本液化和分散天然气源的回收。相关研究工作获得北京市技术发明奖一等奖等荣誉。"

罗尔昌还提到，实验室正在研究新型热声空气源热泵技术，这可能为推进“煤电”和“煤制气”项目提供新的技术途径。

促进科研成果的转移和转化

近年来，在物理化学研究所相关政策的支持下，实验室通过深入探索政治、生产、学习、研究相结合的有效合作模式和因地制宜的灵活多样的合作模式，构建了一个相互促进、相互关联、结构合理的科技创新体系。

实验室通过技术投入培养了10多家高新技术企业，总技术投入近5000万元，吸引社会投资3亿多元。截至2016年底，企业年产值累计超过20亿元，其中中科美菱低温技术有限公司已正式上市。

罗尔昌表示:“实验室与合肥美菱股份有限公司合作，采用混合制冷剂节流技术，成立中科美菱低温技术有限公司，生产高端低温深冷冰箱。现在，中科美菱已取代大多数日美产品，成为中国在这一领域的最佳企业，并成为世界上拥有一系列冷藏链产品的公司之一。”

此外，实验室还将与具有创业和技术开发经验和能力的创业管理团队合作，将技术孵化和高技术企业孵化有机结合，形成一种具有巨大潜在商业价值的不成熟技术的企业化运作模式。

深圳中科利汉热声技术有限公司就是这样一个例子。该公司基于国际领先水平的物理和化学研究所热声技术的基本成就。目前，液氮温区热声低温制冷技术的研发方向已经实现了一系列产品并进入国际市场，成为世界上第一家实现高频热声低温脉冲控制制冷技术的公司。

2017年11月，向韩国出口第一台200瓦@ 4.5千大型氦制冷系统的商业合同正式签署。罗尔昌说:“该系统将应用于韩国国家核聚变研究所科学仪器中的KSTAR-NBI(中性束注入器)升级改造项目。依托大型低温制冷设备技术成立的中科福海低温技术有限公司，将不断努力实现打破国际巨头在大型低温制冷系统技术和产品上的垄断，带动中国压缩机及相关行业的创新和发展。”

《中国科学报》(第六版，2018年1月8日)