中试平台:全球科技竞争新前沿与新型举国体制的实践路径

近日,《光明日报》14版刊发山东工商学院公共管理学院副院长杜世纯文章《中试平台:全球科技竞速的新赛道》。文章指出,中试成功与否,对科技成果的转化和产业化具有重要意义。一场围绕中试平台建设的全球性科技转化竞赛正以前所未有的深度与广度展开。 中试平台:全球科技竞速的新赛道 “中试”即中间试验,是科研成果从实验室跨越至生产线的关键桥梁。中试成功与否,对科技成果的转化和产业化具有重要意义。从美国硅谷半导体中试线的精密制造生态,到德国工业4.0智能工厂的柔性生产体系,再到新加坡前沿纳米材料实验室的微观探索,一场围绕中试平台建设的全球性科技转化竞赛正以前所未有的深度与广度展开。 1. 有效压缩产品周期 中试平台能够模拟真实的生产环境,验证设计方案和优化产品工艺流程,进一步压缩产品试制周期。 美国政府已将中试平台建设提升至“国家创新链心脏”的战略高度并纳入国家基础设施建设战略。美国政府斥资530亿美元专项资金支持半导体、清洁能源等关键领域的中试平台建设,战略目标直指重塑全球技术主导权。同时,美国能源部依托17个国家实验室构建专业化中试网络,其中,国家可再生能源实验室的能源系统整合设施,通过全尺寸电网动态模拟与氢能系统综合测试,将储能技术工程可行性提升至技术就绪水平8级,为特斯拉等企业实现电池量产突破提供核心支撑。截至2024年,由美国国防部资助的中试平台“生物工业制造和设计生态系统”项目已扩展至加利福尼亚、佐治亚、夏威夷、印第安纳、艾奥瓦和北卡罗来纳6个州,吸引强生、默克等50余家企业参与,企业通过共享中试生产线降低了50%的研发成本,并将产品周期压缩至18个月以内。 英国政府通过“弹射中心计划”,系统性重塑了国家技术转化生态。2017年,英国政府设立产业战略挑战基金,计划4年内投入10亿英镑打造7个国家级弹射中心,覆盖健康医药、机器人和人工智能、清洁能源电池和储能技术、无人驾驶汽车、制造和未来材料、卫星和空间技术6大领域。其中,高价值制造弹射中心为劳斯莱斯提供航空发动机叶片的中试验证服务,应用数字化孪生技术模拟极端工况,将试制周期从24个月压缩至14个月,同时良品率提升至99.3%。剑桥大学与阿斯利康共建的生物医药中试平台则实现从靶点发现到临床试验的一站式转化,其孵化的肺癌新药研发项目较传统模式提前9个月进入商业化阶段。 2. 破解从实验室向生产线转化瓶颈 中试平台是衔接实验室创新与规模化生产的关键桥梁,能够有效破解科技成果从“实验室样品”迈向“工业化产品”过程中普遍存在的“死亡之谷”,实现创新链与产业链的加速衔接。 德国联邦政府在《国家工业战略2030》框架下,将中试平台建设定位为“工业4.0转型的核心节点”,聚焦可再生能源、先进材料与生物医药等战略性领域,致力于破解从实验室创新向工业生产线转化的效率瓶颈。德国联邦经济和技术部的“工业联合研究”项目支持12家汽车零部件企业通过共享中试平台,成功开发出轻量化铝合金底盘,推动德国电动汽车成本下降18%。材料和光束技术研究所的增材制造中试平台,通过激光熔覆工艺优化与在线质量监控系统,将航空航天部件试制周期缩短60%且成本降低35%。德国工业生物技术集群汇聚了全球近百家著名企业、投资公司和科研机构的力量,通过创新网络和合作项目,推动生物基产品和工艺从实验室阶段迈向商业化。 日本在《科学技术创新综合战略2020》中,将中试平台定位为“社会5.0转型的核心基础设施”,重点打造半导体、生物医药与碳中和三大战略领域。日本经济产业省设立“绿色创新基金”,计划未来投入2万亿日元支持氢能中试项目。日本筑波研究中心的超临界二氧化碳发电中试平台,通过热力学循环优化,将系统效率提升至48.5%,为日本2050碳中和目标提供关键技术支撑。 韩国中试平台建设以强化技术创新链的产业转化高效能为核心目标,通过政策驱动、公私协同与全球资源整合,构建了覆盖技术验证、工艺优化及商业化加速的全链条中试体系。2024年,韩国政府颁布《半导体生态系统综合支持计划》,计划联合三星、SK海力士等企业共同投资622万亿韩元,在首尔南部建立全球最大半导体产业集群和全球首条3纳米芯片量产中试线,以提升技术成熟度至商业化阶段。 3. 加强中试服务平台建设的几点建议 建设集“方案设计、技术研发、工业设计、中试快制、检测认证、专利标准、市场营销”等一站式全生命周期的中试服务平台是提升产业基础服务能力,加速实现科技成果产业化的重要途径。建议探索建立市场化社会资源整合的中试服务平台,打造建立以成果转化中试为核心的国家或市级中试服务平台,推进区域资源共建共享,形成以提升产业基础价值链为延伸的中试服务平台群,撬动区域创新产业群崛起。 (1)整合重点产业领域中试实验室。通过政府发放创新券等形式为大中小企业提供技术服务,降低企业研发投入成本,为企业创新提供基础保障。中试实验室将帮助高校院所以及企业创新主体实现从0到1的科技成果转化服务,实验室以产品创意、设计图纸或成果专利为基础,提供包含项目立项、系统构架设计、软硬件开发、工业设计、模具和样机快制以及检测认证和中小批量生产为一体的硬科技服务,帮助企业加速完成“技术-中试-产品”的转化。 (2)打造中试主题特色工业园区。围绕智能制造、电子信息、数字经济、新材料、生物医药、人工智能等高精尖产业,打造以产业中试为支撑的特色工业园区。依托制造强国产业发展定位,聚集智能制造核心技术企业,强化“智造赋能、智造实现、智造加速、智造展示”主题,提升制造企业数字化和智能化进程。园区将建成产业中试测试实验室、龙头企业研发中心,上下游企业加速器、企业配套工业厂房等。 (3)支持科技成果转化中试基地建设。围绕国家新兴产业和区域经济科技需求,引导行业领军企业、国家级孵化器等专业机构在高校院所附近或科技园区建设行业共性科技成果中试服务基地。中试基地应拥有必要的通用检测仪器和实验设备,有专用设备、场地及配套设施。拥有提供中试服务相适应的人才队伍。具有科技成果转化经验,能发挥现有中试设备作用,能积极提供中试服务,有规范的服务流程、明晰的收费标准、完善的服务质量保证措施。中试服务基地不但提供中试技术服务,更要强化科技成果产业化、引导产业链上下游资源融通,孵化培育硬科技企业、推动智能制造产业聚集、促进地方产业经济发展。 (4)试点科技成果中试示范应用城市。根据各城市当前的支柱产业和未来产业,构建本地化技术服务与传统产业的赋能通道,通过中试服务构建生产型服务生态补链强链,吸引更多行业领域科技成果和核心技术团队落地转化,通过试点中试示范应用城市,引领区域科技成果转化和中试服务标准模式。科技成果中试示范城市要围绕地方产业链部署创新链,推动高校院所成为原创技术“策源地”,为行业提供关键共性技术;围绕产业基础重点领域,培育中小企业公共服务示范平台和中小微企业创业创新示范基地,提升中试服务水平。 (5)夯实产业技术经纪人培育体系。技术经纪人是指在技术市场中以促进成果转化为目的,为促成他人技术交易而从事居间、行纪或代理等经纪业务,并取得合理佣金的公民、法人和其他经济组织。未来,技术经纪人也要成为高端综合的中试工程师,因此,在普及基础技术经纪培训的同时,要夯实产业技术经纪人的培训和挖掘,发挥制造业一线工程师的研发生产经验,促进科技成果与生产制造快速结合。
