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纳米时栅为高端装备装上“中国眼”

来源:工人日报客户端
2026-05-16 09:49

在重庆,有这样一支科研团队,他们用数十年接续坚守,用中国人自己的方式,重新定义这个世界的精密。而站在这个团队产业化前沿的,是一位38岁的年轻人,他叫彭凯。

十几年前,高端精密位移测量领域几乎是国外巨头的天下,技术壁垒将中国的装备制造业挡在门外。

但现在,格局正逐渐被改写。

一项名为“纳米时栅”的原创技术从原理上劈开了一条新路——不再“以空间丈量空间”,而是“以时间丈量空间”。从0到1的颠覆性突破,让中国精密位移测量实现了换道超车。

从实验室到专利的跋涉

在精密位移测量领域,高端光栅产品被西方长期垄断。高端数控机床、芯片制造设备、精密检测仪器里的“眼睛”,一直被国外牢牢攥在手心。中国人想要?对不起——封锁、禁运、天价。

如果把科研看作一场马拉松,那么2010年,彭凯站上了这条漫长赛道的起跑线。

那年,他开始了研究生生涯,跟随导师一头扎进纳米时栅的研究领域。在这之前,导师团队已默默耕耘了十多年,提出了一个全新的思路——用时间测量空间。“过去国际上惯用的思路是‘以空间测空间’,新的思路相当于换了一条赛道。”彭凯回忆道。

2018年,彭凯和团队成员带着纳米时栅的技术样品,前往中国通用技术集团旗下的机床企业进行实战测试。“这项技术一直在实验室里‘养在深闺人未识’,它的价值需要一个真正的应用场景来证明。”彭凯说。

然而,样品拿过去,一开始完全用不起来。彭凯没有气馁,而是和团队扎根在企业里,不断地调试、修改、重做,再拿去测。一项一项地排查,一点一点地推进,打通技术堵点。当样机终于稳定运行,实测性能指标逼近甚至持平国外同类产品时,企业给出了判断:这项技术有望突破高端装备的“卡脖子”难题,具有重大的产业化价值。

2021年,中国通用技术集团以现金出资,重庆理工大学以37项专利作价1亿元入股,共同成立了通用技术集团国测时栅科技有限公司。彭凯在这批专利成果中排名团队第二,出任公司技术总监,全面负责纳米时栅的产品开发。“养在深闺”的技术,终于开始走向市场。

从“卡脖子”到产品线的破局

最让彭凯感到振奋的,是与国际巨头打交道时那些扬眉吐气的“高光时刻”。

当德国某知名企业的高管来到公司考察时,一开始只是按流程提供有限次数的免费技术支持,超过次数就要按时收费。

“从协议开发完成到通过认证,我们一次就过了。”彭凯回忆道,“德国企业的人直接夸奖我们,说像这样全程独立开发、一次性通过认证的团队,十分少见。”

要知道,这家企业的认证极其严苛,样品要发回德国总部做各种测试。而中国团队的表现,让这些曾经的技术霸主也不得不竖起大拇指。

根本原因是什么?彭凯说得很实在:“一方面是国家整个制造能力的提升,国产替代过程加速,市场体量让国际巨头无法忽视;另一方面,是我们自己的产品水平越来越高,赢得了人家的尊重。”

从全新思路到做成样品,从图纸上的构想到稳定合格的产品,这条路彭凯和团队一起又走了很多年。

彭凯坦言,艰难的阶段不仅是从0到1的理论突破,也是从1到100的产业化过程。“我们高校科研出身的人,基础理论扎实,但面对工程化问题完全是另一回事。”

最深刻的记忆,发生在公司刚刚成立不久。那时,团队接到了一个大客户的批量订单。可产品进入批量生产阶段,问题出现了——产品的批量稳定性和一致性怎么也达不到要求。

那半年多的时间,是整个团队最煎熬的日子。一边是客户催货的压力,一边是问题迟迟找不出原因的焦灼。他们怀疑过元器件不稳定,重新做了一批,不行;怀疑过参数设计有问题,逐一排查,还是不行。每一次试验投放下去,都是真金白银的投入。

但这位年轻的科研带头人没有退缩。他带着团队扎进实验室,做大量重复实验,抓数据、做分析、找差异。最终,经过半年多的反复验证,他们终于锁定了问题根源并成功攻克。

而这段经历,也让彭凯深刻地明白了一个道理:真正的核心技术,不仅是写在论文里的公式,更是被量产出来的每一个合格产品。

从跟随者到领跑者的接力

彭凯说,自己是“接过火炬的人”。

他的导师是纳米时栅技术的发明人。正是在导师的影响下,彭凯从硕士到博士,再到留校、做成果转化,最后成为项目团队负责人,一步步走到了今天。导师身上那种“坐得住冷板凳”的科研精神、“十几年做一件事”的坚持,深深地烙印在他的心里。

如今,彭凯自己也成了“传火炬”的人。

公司成立后,他带着4位核心成员从学校来到企业,如今已经组建起近60人的工程化团队。从科研人员到团队领头人,角色的转变并没有让他远离一线,他更愿意把自己看作团队的一员,“遇到难的、重要的问题,大家一起上。”

“有他在,我们就觉得踏实,觉得再难的问题也能解决。”团队成员这样评价。

这种踏实,来自团队长期形成的默契与信任。从科研攻关到工程转化,从产品设计到批量生产,每一个环节都凝聚着集体的智慧。正是这支团队的坚持,让纳米时栅技术逐步走向了市场。如今,纳米时栅技术已形成2大类30种型号的产品,在高端数控机床、半导体、计量检测、特种装备等领域500多家单位实现规模化应用,为高端装备领域提供关键技术与核心零部件支撑,切实满足了国家重大需求。

但对于彭凯和团队来说,这还只是序章。“国外同类技术做了100多年,我们才刚出发。差距还有,目标也从不曾改变——把这门原创技术发扬光大,将创造性的探索与国家使命结合起来,真真切切服务国家建设。”

如今,彭凯和他的团队仍奔跑在路上。他用十多年的坚守诠释了“因为热爱,所以创造;因为使命,所以坚持;因为相信,所以实现”的深刻内涵。他们以实干与智慧,一如既往地证明着:中国精度,可以由我们自己定义。(工人日报客户端记者 黄仕强)

责任编辑:杨晶

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