在中试平台里，看到大湾区独特创新生态
在大湾区创新发展的进程中，制造业升级需要更多大科学装置、前沿实验室和中试平台提供支撑。《思想耀岭南》近期聚焦的东莞材料基因高等理工研究院院长张书彦，带领团队在制造业集群与大科学装置之间架起桥梁，探索出一种具有大湾区特色的创新生态范式。
当前，大湾区在新材料、新能源、半导体、生物医药等战略性新兴产业加速布局。这些产业技术复杂度高、迭代速度快，从研发到量产的时间窗口极短，需要大量中试环节来验证产品稳定性和一致性。与此同时，大湾区制造业以中小企业为主体，许多企业是细分领域的“隐形冠军”，但因规模有限，难以独立投资建设高端检测设备和中试线。制造业升级中大量工程问题的存在，使各类中试平台的建设更具紧迫性。
作为大科学装置，建于东莞的中国散裂中子源拥有广泛的产业应用场景。它可以对许多制造业材料进行类似“CT”的无损内部探测，如同能穿透物质的“超级显微镜”，精准捕捉原子尺度的结构与应力分布，为产品提供“诊疗”服务。然而，大科学装置的核心定位是科学研究，难以投入过多精力直接服务分散的企业需求。
应运而生的东莞材料基因高等理工研究院，将自身定位为对接大科学装置与企业广泛需求的“中间角色”。它一头扎进产业一线，挖掘真实需求、倾听技术痛点；一头对接大科学装置，以专业的科研方法和工具体系，把大科学装置的科研能力转化为切实的企业解决方案。
过去数年，广东已建或在建的国家大科学装置超过10个，覆盖能源、材料、生命科学等关键领域，数量约占全国三分之一。但科学研究与企业需求之间，仍隔着一道必须被系统性跨越的“工程化鸿沟”。中试平台相当于大科学装置的“产业出口”，既懂科学又懂工程，能够把通用性的科学能力转化为面向特定行业的工程解决方案。截至2025年，广东建立75家省级中试平台。
张书彦团队与中国散裂中子源共建工程材料衍射谱仪，并通过研究院平台为制造业提供检测分析服务，正是典型的“装置—中试—产业”三级传导结构。张书彦将研究院定位为“新型研发机构，也是一个中试平台”，使其成为能力传导的桥梁，也成为大湾区创新生态范式的一个典型样本。
大湾区虽已成为全球制造业创新高地，但中小企业仍是主体。高端检测设备、专业人员和运行维护等成本，中小企业往往难以独立负担。中试平台的公共属性决定了它不能只服务少数大企业。“制造业医院”模式意味着任何企业都可以带样品来“问诊”，平台检测后开出“药方”，把高门槛的科学能力标准化、普惠化，让中小企业用得起、用得好。
中试与检测平台面向全产业开放共享。大湾区的产业集聚，使大科学装置与制造业企业之间、科技与产业之间能够高效相互赋能。中试平台向上对接大科学装置和高校的前沿能力，向下对接龙头企业的应用场景与中小企业的碎片化需求，各平台之间也实现能力共享和资源互通，最终形成网络化协同。
与此同时，珠三角制造业集群高度集中，上下游企业分布密集。企业上午在工厂发现问题，打包好样品，下午就能抵达实验室，当天即可启动检测分析。物理距离的缩短直接带来创新效率的跃升——问题反馈、样品送检、结果复盘、工艺调整，整个技术优化闭环可以压缩到极短周期。这种创新便利度，是许多地区难以比拟的。
此外，中试平台在服务过程中会积累大量案例数据、工艺参数和失效模式。这些数据经过有效沉淀，可以形成行业数据库和标准化方法，降低后续服务的边际成本，甚至催生新的共性技术突破。
大科学装置提供的是“认识世界”的深层能力，但这种能力只有在产业需求的牵引下，才会被激活为“改造世界”的工程工具。制造业提供的是“改造世界”的真实场景，而这些场景只有在科学能力的介入下，才能突破经验试错的局限，实现性能跃升与创新发展。
新型研发机构与中试平台位于这一循环的枢纽位置，既把产业需求编码为科学问题，又把科学发现解码为工程方案。大湾区大力投资建设大科学装置和中试平台，并与产业需求紧密对接，形成了特有的创新生态范式：制造业的痛点定义科研的价值，科研的能力重塑制造的边界。二者形成正向循环，推动广东制造业在创新发展的道路上不断取得进步。
“散裂中子源——这五个字拆开谁都认识，可合在一起，就让人摸不着头脑。”采访间隙，张书彦笑着抛出一句自嘲，也道出了许多人初见这个词时的困惑。
作为国之重器，散裂中子源离大众的日常感知太远。大科学装置凝视的是肉眼不可见的原子世界，占地数百亩，原理玄奥。如何撬动这庞然大物，如何打通国之重器与产业一线的创新链路？这正是张书彦的使命。
她是英国散裂中子源首位华人首席谱仪科学家，也是卢瑟福实验室百年来首位女性华人首席科学家。带着中子科学最前沿的利器，张书彦从泰晤士河畔归来，落脚东莞松山湖，创办了东莞材料基因高等理工研究院，转身直面企业最真实的痛点。
资料图
科研成果在实验室诞生，是“从0到1”的破晓；但要落地为生产力，必须跨越“从1到10”的鸿沟——业界称之为“死亡谷”。没有中试环节对技术、工艺、产品的反复打磨与验证，再前沿的成果也难以叩开市场之门。太多顶尖科学家精通原理，却未必能与工厂的工程师同频对话；太多企业身陷瓶颈时，却不清楚大科学装置能为自己破解什么困局。张书彦坚信，科研不能锁在象牙塔里，必须走出去，沉下去，扎进实体经济的土壤，“把企业的痛点，变成科研的课题”。
她把散裂中子源比作“超级显微镜”，她创办的研究院被称为“制造业医院”，她把实验室里的科研逻辑翻译成企业一听就懂的语言——“优化工艺、提升寿命、降低成本”。
走进研究院的工业CT实验室，这种感受尤为真切。一根半人高的圆柱形铁管，来自某电网公司，内部已发生断裂。技术人员正用工业CT层层扫描，探寻肉眼无法察觉的材质缺陷和残余应力分布，追溯破损的源头。电力供应关乎千家万户，而这座“制造业医院”，正默默守护着那些看不见却性命攸关的安全细节。那一刻我们恍然大悟——“制造业医院”不是修辞，而是真实的诊疗现场。平台依“症”施检，用尖端设备探查“病因”，最后开出精准的优化“药方”。
架起大科学装置与产业第一线的桥梁，张书彦一做就是十年。
2016年刚回国时，团队不过寥寥数人，栖身于一间临时地下实验室。外界不乏质疑：大科学装置离产业如此遥远，凭一个平台真能打通吗？她没有多言，只是带着团队跑工厂、啃设备，去读懂产业真正需要什么，去琢磨科研如何精准回应那些痛点。从此，科技创新围绕产业需求展开，而产业端的应用场景又反哺科研——工程样品从一线送来，研究就有了真实的土壤。二者彼此赋能，形成正向循环，让科学更有根，让制造更有魂。这正是科技与产业互促双强的生动注脚。
十年过去，研究院从临时实验室，成长为1.2万平方米的开放共享平台。服务企业的名单上，既有中铁、中车、中广核这样的“国家队”，也有华为、比亚迪、宁德时代等行业标杆。
采访中，她反复说起一句话：“企业的需求，就是我们科技创新的动力。”这背后的逻辑，不再是“我能研究什么就做什么”，而是“产业需要什么就研究什么”。粤港澳大湾区为这份事业提供了得天独厚的沃土——不仅是地理上的区位优势，更有着成熟完备的供应链。张书彦用“一脚油门的距离”来形容这里的效率：上午生产线发现问题，下午样品就能送到实验室。这边有散裂中子源这样的国之重器，那边有全国最完整的制造业集群，需求足够多元，响应足够敏捷。
从飞机航空发动机零部件的残余应力优化，到东莞陶瓷岩板切割断裂的失效分析，再到珠三角模具产业配套的高导热3D打印材料开发……课题无一不是源自真实生产痛点。张书彦还引入材料基因组的思路，借助AI与大数据进行材料配方设计，大幅提升研发速度，为广东高端制造再添动力。
我们总在热议大科学装置成果转化、产学研融合以及科技创新赋能实体经济等议题。张书彦的十年，给出了一个简单而纯粹的答案：别让科学停留在肉眼看不见的微观世界，把实验室搬到工厂里，把论文写进痛点中，让最前沿的技术化作摸得着的产品、看得见的效率、实打实的产业升级。当国之重器的光芒照进每一条轰鸣的生产线，中国也必将从制造大国，一步步迈向制造强国。