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百戰(zhàn)歸來再出發(fā)——記中國人民大學(xué)科技儀器設(shè)備和基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)

2023-02-28 16:20:37

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來源：理工學(xué)科建設(shè)處

編輯：蘇 曼

2月21日下午，中共中央政治局就加強(qiáng)基礎(chǔ)研究進(jìn)行第三次集體學(xué)習(xí)。中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，是實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的迫切要求，是建設(shè)世界科技強(qiáng)國的必由之路。要打好科技儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)、高校同企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān)，提升國產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)用我國自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來解決重大基礎(chǔ)研究問題。

中國人民大學(xué)長(zhǎng)期堅(jiān)持自主研制大型科研儀器和基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品，形成了相關(guān)領(lǐng)域的人大力量，取得了豐碩的成果。中國人民大學(xué)廣大科研工作者認(rèn)真學(xué)習(xí)習(xí)近平總書記重要講話精神，備受鼓舞，紛紛表示要牢記囑托、乘勢(shì)而上，踔厲奮發(fā)、勇毅前行，為早日實(shí)現(xiàn)用我國自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來解決重大基礎(chǔ)研究問題，貢獻(xiàn)人大力量。

一、科學(xué)儀器設(shè)備

中子散射是研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)手段，是探索先進(jìn)材料的重要工具。過去由于大型中子源的缺乏以及中子譜儀建設(shè)的復(fù)雜性，我國科學(xué)家開展中子散射實(shí)驗(yàn)主要依賴于歐洲、美國、澳大利亞、日本等國家的中子譜儀。2013年以來，中國人民大學(xué)物理學(xué)系中子譜儀建設(shè)團(tuán)隊(duì)依托國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的支持，聯(lián)合中國原子能科學(xué)研究院，在中國先進(jìn)研究堆上自主設(shè)計(jì)并建設(shè)完成了 “行知”冷中子三軸極化譜儀和“博雅”冷中子廣譜譜儀，并于2019年順利通過國家自然科學(xué)基金委組織的各項(xiàng)驗(yàn)收。驗(yàn)收專家組一致認(rèn)為兩臺(tái)譜儀主要性能指標(biāo)處于國際先進(jìn)水平，“博雅”譜儀的測(cè)量效率處于世界領(lǐng)先水平。兩臺(tái)譜儀的建成填補(bǔ)多項(xiàng)國內(nèi)國際空白，也使得中國人民大學(xué)成為目前國內(nèi)唯一擁有本土非彈性中子散射實(shí)驗(yàn)條件的高校。

（2019年6月5日，國家重大科研儀器研制專項(xiàng)結(jié)題驗(yàn)收會(huì)在中國人民大學(xué)舉辦，兩臺(tái)譜儀的成功建成受到專家組高度評(píng)價(jià)）

設(shè)備驗(yàn)收以來，兩臺(tái)中子譜儀在反應(yīng)堆開堆期間運(yùn)行穩(wěn)定，收到了國內(nèi)眾多科研單位的廣泛合作申請(qǐng)，為國內(nèi)相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)的中子散射科學(xué)研究提供了有力支撐。中國人民大學(xué)物理學(xué)系中子散射重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員程鵬、張紅霞、汪晉辰、徐大業(yè)和劉娟娟等多位老師依托兩臺(tái)譜儀聯(lián)合中科院物理所、中山大學(xué)、華中科技大學(xué)等國內(nèi)實(shí)驗(yàn)用戶開展了凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的科研攻關(guān)，在《physical review letters》《communications physics》《physical review b》《physical review materials》等國際期刊發(fā)表論文多篇，產(chǎn)生了重要國內(nèi)外影響力。

物理學(xué)系中子譜儀設(shè)備建設(shè)團(tuán)隊(duì)在譜儀研制過程中自主設(shè)計(jì)，攻堅(jiān)克難。國外研制一臺(tái)中子非彈譜儀的周期通常是五到八年，中國人民大學(xué)物理系中子團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國原子能科學(xué)研究院僅用六年時(shí)間就完成了兩臺(tái)中子非彈譜儀的建設(shè)。中子譜儀建設(shè)需要結(jié)合多方面的技術(shù)，包含物理設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、輻射屏蔽、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、樣品環(huán)境、數(shù)據(jù)分析和還原等，在國外譜儀建設(shè)中往往需要幾十人的專業(yè)團(tuán)隊(duì)參與其中。而人大物理系中子團(tuán)隊(duì)前期只有三名成員，后期才補(bǔ)充到六名成員，為了完成任務(wù)，每位成員都要加班加點(diǎn)、身兼多職。正是由于這個(gè)精干團(tuán)隊(duì)的縝密規(guī)劃、通力協(xié)作和團(tuán)結(jié)奮進(jìn)，儀器建成后首次帶束調(diào)試在24小時(shí)內(nèi)就收獲了期待的中子信號(hào)并穩(wěn)定運(yùn)行，譜儀驗(yàn)收第二年就正式發(fā)表首篇實(shí)驗(yàn)成果論文，這種高效國外中子譜儀建設(shè)中都是非常罕見的。

在譜儀建設(shè)中，團(tuán)隊(duì)努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部件系統(tǒng)的國產(chǎn)化，積累了關(guān)鍵技術(shù)，產(chǎn)出了多項(xiàng)專利和代表性成果。其中，汪晉辰、張紅霞等人提出了探測(cè)效率世界領(lǐng)先的雙陣列石墨單晶分析器，比國際上同類分析器效率提高一倍；張紅霞等人提出的中子導(dǎo)管及單色器屏蔽系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)經(jīng)施工單位工程化后成功應(yīng)用到上海交通大學(xué)在中國綿陽堆上研制建設(shè)的“河圖”冷中子衍射工程應(yīng)力譜儀上。最近，張紅霞等人還成功實(shí)現(xiàn)了中子單色器這一中子譜儀核心部件的自主設(shè)計(jì)、大面積復(fù)合高定向熱解石墨單晶的焊接，以及聚焦裝置的國內(nèi)制造。徐大業(yè)曾是儀器運(yùn)動(dòng)控制方面的專家，針對(duì)廣譜譜儀探測(cè)通道多、數(shù)據(jù)量大、控制復(fù)雜等問題，徐大業(yè)、汪晉辰和羅偉等人聯(lián)合自主研發(fā)了廣譜軟件系統(tǒng)，包含譜儀控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)還原與分析等幾大模塊，是目前國內(nèi)唯一應(yīng)用在中子廣譜譜儀上可穩(wěn)定工作的軟件系統(tǒng)。

上述這些工作為我國中子譜儀相關(guān)的技術(shù)和軟件發(fā)展以及設(shè)備國產(chǎn)化做出了重要貢獻(xiàn)，得到了國內(nèi)外廣大實(shí)驗(yàn)用戶和同行的認(rèn)可。

（冷中子三軸極化譜儀“行知”（左）和冷中子廣譜譜儀“博雅”（右））

（譜儀研制團(tuán)隊(duì)成員在譜儀建設(shè)過程中的工作照片）

（譜儀研制團(tuán)隊(duì)持有的部分國家發(fā)明專利以及探測(cè)效率世界領(lǐng)先的雙陣列石墨單晶分析器實(shí)物圖）

二、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)軟件

數(shù)據(jù)庫是核心基礎(chǔ)軟件，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，對(duì)信息管理、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活都會(huì)產(chǎn)生重大影響。但我國的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)起步晚，長(zhǎng)期以來在技術(shù)上受制于國外，即使到2022年，我國數(shù)據(jù)庫市場(chǎng)中外資占比仍然高達(dá)64.8%。針對(duì)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)軟件的“卡脖子”問題，中國人民大學(xué)信息學(xué)院師生在薩師煊教授的帶領(lǐng)下，是國內(nèi)最早開展數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)軟件教學(xué)和科研工作的高校之一，長(zhǎng)期聚焦國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)軟件的研發(fā)，并在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新領(lǐng)域取得了豐碩的成果。1999年，王珊教授帶領(lǐng)中國人民大學(xué)一批最早在國內(nèi)開展數(shù)據(jù)庫教學(xué)、科研、開發(fā)的專家在校領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)單位的支持和鼓勵(lì)下，成立了國內(nèi)第一家國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫企業(yè)：北京人大金倉信息技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“人大金倉”），開始了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化之路。

中國人民大學(xué)數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)與人大金倉公司長(zhǎng)期開展緊密的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，先后承擔(dān)了國家“863”、“核高基”重大專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等重大重點(diǎn)項(xiàng)目。研發(fā)出的大型通用數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品kingbasees被由張效祥、孫家廣、倪光南等院士及數(shù)據(jù)庫專家組成的鑒定委員會(huì)高度評(píng)價(jià)，一致認(rèn)為：金倉數(shù)據(jù)庫kingbasees的技術(shù)水平和實(shí)用性達(dá)到了國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平，其系統(tǒng)功能和性能能滿足用戶要求，可以替代oracle等國外數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。

（中國人民大學(xué)數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的863高技術(shù)項(xiàng)目“并行數(shù)據(jù)庫技術(shù)”鑒定會(huì)，懷進(jìn)鵬院士、呂建院士、中科院軟件所所長(zhǎng)李明樹研究員、東軟集團(tuán)劉積仁董事長(zhǎng)等專家與會(huì)）

（2005年大型通用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)——金倉數(shù)據(jù)庫kingbasees成果鑒定會(huì)，張效祥院士、孫家廣院士、趙沁平院士、倪光南院士、北京市科委俞慈聲副主任等等專家與會(huì)）

2018年，中國人民大學(xué)與人大金倉聯(lián)合研發(fā)的科研成果“數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)核心技術(shù)的創(chuàng)新與金倉數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)化”榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，是中國人民大學(xué)首個(gè)國家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)，也是目前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域斬獲的唯一一項(xiàng)國家級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)，產(chǎn)學(xué)研的融合進(jìn)一步助力國家信息化建設(shè)。

（中國人民大學(xué)數(shù)據(jù)庫團(tuán)隊(duì)與人大金倉長(zhǎng)期合作的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫成果獲得2018年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)）

經(jīng)過20余年的發(fā)展，金倉數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成長(zhǎng)為國家核心領(lǐng)域信息化建設(shè)的中堅(jiān)力量，廣泛服務(wù)于電子政務(wù)、國防軍工、能源、金融、電信等60余個(gè)重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵領(lǐng)域，累計(jì)裝機(jī)部署超百萬套。金倉數(shù)據(jù)庫高可靠、高性能、高安全、本土化等優(yōu)勢(shì)，已逐步應(yīng)用到國家重點(diǎn)領(lǐng)域核心信息化系統(tǒng)中，打破了國外產(chǎn)品的技術(shù)壟斷與市場(chǎng)壟斷，促進(jìn)我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2022年，金倉數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)kes 入選國務(wù)院國資委發(fā)布十項(xiàng)國有企業(yè)數(shù)字技術(shù)典型成果，再次彰顯數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域國家隊(duì)的實(shí)力。

在信創(chuàng)領(lǐng)域，2020年、2021年，人大金倉連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)在國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域銷售套數(shù)占比第一的市場(chǎng)地位。

在能源領(lǐng)域，2021年，金倉數(shù)據(jù)庫在“三桶油”國產(chǎn)化升級(jí)項(xiàng)目中的市占率分別為中國石油100%、中國海油75%、中國石化50%，技術(shù)創(chuàng)新和綜合服務(wù)能力獲得市場(chǎng)的高度認(rèn)可。

在電信領(lǐng)域，人大金倉成功中標(biāo)中國移動(dòng)自主可控oltp數(shù)據(jù)庫聯(lián)合創(chuàng)新項(xiàng)目，率先上線中國移動(dòng)網(wǎng)間結(jié)算系統(tǒng)（每月新增數(shù)據(jù)量500億條）。oltp數(shù)據(jù)庫是中國移動(dòng)it業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中核心基礎(chǔ)產(chǎn)品之一，在中國移動(dòng)it支撐系統(tǒng)有著廣泛的需求和未來應(yīng)用場(chǎng)景。

在金融領(lǐng)域，人大金倉累計(jì)中標(biāo)45家金融機(jī)構(gòu)，金融試點(diǎn)單位占有率達(dá)到29%，包括中國銀行、中國農(nóng)業(yè)銀行、中信銀行、陽光保險(xiǎn)集團(tuán)等大型金融機(jī)構(gòu)。

（金倉數(shù)據(jù)庫（kingbase）目前已形成豐富的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫專利體系和產(chǎn)品體系）

（責(zé)任編輯：楊孟成）

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