瞭望 | 哈工大仪器学科：挑战尖端 仪器报国

　　紧密围绕国家重大需求，参与仪器领域国家重大科技难题和国际前沿学术问题研究，在“毫厘之争”中把科研攻关做到极致

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　　在超精密测量领域形成中外发明专利600余项，并牵头和参与制定系列国际标准、国家标准和行业标准等40余项

　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 杨思琪

　　第一台超精密特种形状测量仪、第一台圆柱度测量国家标准装置、第一台超大型超精密气磁隔微振平台、第一台超大型双轴精密测量转台……超精密仪器精度能达到纳米、亚纳米甚至皮米量级，堪称为高精尖大国重器装上“眼睛”。

　　哈尔滨工业大学孕育了我国第一个仪器专业与学科，拥有深厚的历史底蕴和卓越的创新实力。经过百余年探索与创新，哈工大仪器科学与技术学科（简称“仪器学科”）在历次全国一级学科评估中名列前茅，在软科世界一流学科排名中连续八年位列第一。

　　挑战尖端，仪器报国。在中国工程院院士谭久彬引领下，哈工大仪器科学与工程学院（简称“仪器学院”）不断创新突破，积累了大量核心技术，取得了一大批具有国际领先水平的重大创新成果，有力推动了国内高端超精密仪器与高端装备的进步。

　　瞄准“仪器报国”

　　加快新一代高精尖装备技术研发，离不开超精密仪器。然而，超精密仪器设备买不来、求不来、换不来，想要实现突破，就必须要靠自主研发。

　　动态双频激光干涉仪是高端超精密设备进行系统集成和调试过程中必不可少的高端精密仪器。2023年，在谭久彬院士指导下，哈工大仪器学院胡鹏程教授团队研制出“甚多轴高速超精密激光干涉仪系统”，在首届“金燧奖”中国光电仪器品牌榜中荣获金奖。消息一出，引发业内广泛关注。

　　“团队十余年磨一剑，研制的系列多轴高速超精密激光干涉仪系统，能够在线、实时获取超精密装备高速运动模块的纳米级相对位置。”胡鹏程说，这项成果不仅可以嵌入超精密装备作为其高速运动的测量标准，还可在各种精密工程中充当通用的超高精度激光尺。

　　这是哈工大仪器学科奋发作为、追求卓越的一个缩影。自1920年建校初期建立测量实验室，哈工大仪器学科发展已有百余年历史。新中国成立后，哈工大成为国家确定的首批6所重点大学之一，学科建设步伐加快。1949年，哈工大设立测量专业，并逐步转向精密仪器的设计与制造；1952年，扩建测量仪器、精密仪器和电工计量等实验室；1956年，哈工大仪器制造系成立，标志着仪器学科体系初步形成。

　　谭久彬院士回忆说，仪器制造系开设精密机械仪器、光学仪器、电磁仪器、计时仪器、激光技术和仪器制造工艺等6个专业，并建立仪器零件教研室、公差教研室。这使哈工大成为仪器专业领域最早建系、最早成体系培养高端精密仪器人才的高校。

　　为适应国家发展需求，2018年10月8日，哈工大正式成立仪器科学与工程学院，旨在进一步整合学科资源，支撑仪器强国建设。

　　遵循学科发展规律，学院设有精密仪器、测控技术与仪器、智能感知工程三个本科专业，建有超精密仪器及智能化工业和信息化部重点实验室、国家光刻机产业计量测试中心（在建）等科研平台；为打造仪器领域国家战略科技力量，组建了全国唯一一个实体型精密仪器工程研究院；并成为中国计量测试学会计量仪器专业委员会和中国仪器仪表学会显微仪器分会挂靠单位。

　　在科学研究方面，哈工大仪器学科率先提出并一直坚持“大团队、大平台、大项目、大成果”的特色发展模式，并凝练出“真需求、真问题、真创新、真解决、真应用”的科研文化理念。这支百余人的科研团队，尽管年轻，却承担着国家最急需的重大任务。

　　第一台超精密特种形状测量仪、第一台圆柱度测量国家标准装置、第一台深微尺度计量最高标准装置、第一台超大型超精密隔微振装置、第一台超大型双轴精密测量转台、第一台空间相机宽幅探测器拼接仪、第一台纳米分辨力共焦显微测量仪器、第一台纳弧级三轴激光自准直仪等。一大批超精密仪器从这里诞生，精度能达到纳米、亚纳米甚至皮米量级，能够实时监控精密操作的每一个细节，如同为高精尖大国重器装上“眼睛”。

　　据统计，近年来哈工大仪器学科团队承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家重大工程等项目40余项，荣获国家技术发明奖一等奖1项、二等奖3项，国家科技进步奖二等奖1项，省部级科技成果奖一、二等奖30余项，累计成功研制6种国家级计量标准装置、50余种上千台套大型超精密仪器与装备，在解决高精尖装备研制生产中的超精密测量难题方面发挥关键作用。

　　“我们一定要把教育家精神和科学家精神结合起来，做大学问、大先生，才能培养高层次人才，做出高水平学术成果。”谭久彬院士的这番话，揭示着哈工大仪器学科在科研道路上的价值追求——瞄准“仪器报国”，勇敢“挑战尖端”。

在哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所，谭久彬院士（右）指导学生进行实验（资料照片）   哈工大仪器学院供图

　　坚持“为国育才”

　　“能不能吃苦？敢不敢接受挑战？”导师谭久彬院士的发问，让哈工大仪器学院院长崔俊宁记忆犹新。在这个以“严”闻名的团队，加班到凌晨是常态。

　　1992年，谭久彬率领三人课题组白手起家。实验室条件简陋，仅有一张借来的桌子，他却“除了睡觉吃饭，一头扎进科研”，常奔波于北京、上海等地顶尖科研院所“蹭”实验设备。

　　历经挫败，愈挫愈勇。2007年2月27日，其团队“超精密特种形状测量技术与装置”获国家技术发明奖一等奖。

　　谭久彬并未止步，结合国际技术趋势持续攻关。“大型超精密仪器研发不可能短时间出成果，要能吃苦、有毅力韧劲，一干十几年甚至几十年，更需一代代仪器人前赴后继。”他说。

　　“95后”赵唯淞是团队里一名青年教师，28岁时凭借在超分辨显微仪器技术方面取得重要突破，从助理教授破格晋升为研究员，次年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助。短短几年内，在光学显微成像及其在生物医学中的应用领域，他以第一作者或通讯作者身份发表了多篇国际顶尖期刊论文，获得学术界认可。

　　“无论是基础研究还是技术创新，都需要挑战尖端的勇气和长年累月的潜心耕耘。”赵唯淞说，在团队中，他有机会紧密围绕国家重大需求，参与仪器领域国家重大科技难题和国际前沿学术问题研究，在“毫厘之争”中把科研攻关做到极致。

　　“站在巨人的肩膀上成长”，“用创新打破技术壁垒，用青春丈量微观世界”，是哈工大仪器学科不少年轻人的共同感受。在青年教师常笛看来，哈工大仪器学科拥有“大团队、大项目、大平台、大成果”，在这里不用担心经费、项目和课题，可以心无旁骛地向着自己的研究方向去攻关、去冲锋，去做国家最需要的事。

　　“哈工大青年仪器人必须具备仪器报国的情怀、挑战尖端的能力、百折不挠的精神和国际前沿的视野。”哈工大仪器学院党委书记杨彬说，学科秉承“情怀引领、交叉创新、团队协同、实战锤炼”的发展理念，逐渐形成独具特色的拔尖创新人才培养模式。

　　从这里走出的学生，以工程能力强、敢于挑战国际前沿尖端问题而著称。每年培养的200余名硕博士研究生，多数会进入航天工业部门、科研院所、高科技企事业单位，投身科研报国；近3年，本科毕业生中近80%选择继续深造，磨炼本领、挑战尖端。学院成立以来，累计输送540余名毕业生到重要领域重点科研院所，从事科学技术研究、开发或管理工作，为国家安全和航天建设贡献力量。

　　全国高校黄大年式教师团队、全国“双带头人”党支部书记工作室、全国青年文明号、全国卓越工程师培养改革优秀校企导师组、黑龙江省青年五四奖章集体……哈工大仪器学科团队用夜以继日的奋斗，留下一串闪光的见证。

　　与时代前沿共振

　　光线分布不均是室内采光的常见问题，传统窗帘在保护隐私的同时，会阻挡自然光。今年5月，在第34届哈尔滨国际经济贸易洽谈会上，一款哈工大仪器学院科技成果转化的新型自然采光窗帘吸引不少关注。

　　“我们采用光学PC材料，相比传统布帘，光照亮度提高3～4倍，采光深度提高10倍以上。拉上后透光不透景，保护隐私，确保阳光进入室内，带来全新采光体验。”这款窗帘的制造商荣仪尚科光电技术（哈尔滨）有限公司相关负责人谷婧琪说，自2021年通过哈工大仪器学院科技成果转化成立公司以来，致力于将前沿光学技术转化为实际应用，推动微光学产品发展。

　　“通过组织化、体系化推进技术转化工作，学院不断加强重大产业技术孵化，提高成果转化比例和效益。”哈工大仪器学院院长崔俊宁说，如今学院每月都召开专题会议，研究以专利转让、授权、共享等方式，重点培育新一代光刻装备技术、超分辨高通量显微仪器技术、新一代光栅测量技术、纳弧级三轴激光自准直技术、自然采光照明技术、超声刀技术及声光材料应用产业。结合黑龙江农业大省的区域优势，推动校地合作，布局智慧农业传感器与检测仪器产业化应用，将科研成果转化为实际生产力。

　　国际合作与交流是迈向世界一流大学前列的必由之路。哈工大仪器学院已连续主办13届国际工程测量与仪器学术研讨会，连续主办3届高端测量仪器国际高层论坛和4届显微仪器国际高层论坛，不断以崭新面貌亮相国际学术交流的舞台，不断提升哈工大仪器学院学科的国际影响力，形成深度合作交流的新局面。

　　值得一提的是，2022年9月，团队成员、仪器学院教授刘俭被国际标准化组织聘请为ISO8785-1998（产品几何技术规范—表面缺陷—术语、定义和参数）标准修订的项目负责人，这是中国在产品几何技术规范（GPS）领域首次牵头组织国际标准化组织标准制定，也是中国标准化领域参与GPS技术标准和产品规则制定的历史性突破。

　　如今，哈工大仪器学科在超精密测量领域形成中外发明专利600余项，并牵头和参与制定系列国际标准、国家标准和行业标准等40余项。团队在《科学》《自然》子刊等顶级和重要期刊上发表学术论文1000余篇。

　　展望未来，哈工大仪器学科将以“仪器报国、敢当大任”为引领，以“学科交叉、技术融合”为途径，以“挑战尖端、实战实效”为目标，为支撑中国精度领跑世界的目标贡献哈工大仪器力量。