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在第六屆 “逐夢光電" 等離子體先進(jìn)光譜診斷技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)探討會上，卓立漢光專訪了等離子體先進(jìn)診斷與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人——重慶大學(xué)熊青教授。從與等離子體診斷的結(jié)緣，到國產(chǎn)儀器自主創(chuàng)新，再到技術(shù)落地與產(chǎn)業(yè)前景，熊教授以深入淺出的分享，揭開了這一領(lǐng)域的神秘面紗。
老師簡介：熊青，重慶大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，等離子體先進(jìn)診斷與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室（Lab-APDA）負(fù)責(zé)人, 從事非熱等離子體的激勵與控制、在線原位診斷、等離子體應(yīng)用研究，主要包括：氣體放電過程及機(jī)理、氣/液與氣/固界面相互作用、激光與等離子體相互作用等。主持多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金（3項(xiàng)）、省部級及企業(yè)科技研發(fā)項(xiàng)目（5項(xiàng)），以第一作者或通訊作者身份發(fā)表期刊論文70余篇，參與英文專著1部，國際/國內(nèi)學(xué)術(shù)會議邀請報(bào)告10余次，2014年獲湖北省優(yōu)秀博士論文。
結(jié)緣：科研興趣，引*等離子體之路
談及選擇等離子體診斷方向的初衷，熊教授笑稱 “緣分使然"。碩士階段，他師從國內(nèi)低溫等離子體領(lǐng)域開*者，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，從參與實(shí)驗(yàn)、開展研究起步，逐步建立對這一領(lǐng)域的初步認(rèn)知。
碩博連讀期間，得益于導(dǎo)師支持，熊教授赴比利時(shí)根特大學(xué)、美國明尼蘇達(dá)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)。國外自由開放的學(xué)術(shù)氛圍深深感染了他，頻繁參與學(xué)術(shù)會議的經(jīng)歷，更讓他在交流中不斷深化對研究的理解?！皬谋粍咏邮艿铰煜?，再到真正喜歡"，熊教授坦言，正是這份日漸濃厚的興趣，支撐他多年深耕等離子體診斷領(lǐng)域，在探索中收獲成就感，最終堅(jiān)定了長期深耕的決心。
破局：國產(chǎn)儀器，在機(jī)遇中沉心追趕
談及國內(nèi)等離子體診斷儀器的自主創(chuàng)新，熊教授認(rèn)為 “機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存"，且機(jī)遇正處于歷史窗口期。
當(dāng)前，國際經(jīng)濟(jì)博弈與先進(jìn)設(shè)備管制，讓國內(nèi)科研界、產(chǎn)業(yè)界深刻意識到 “卡脖子" 問題的緊迫性 —— 進(jìn)口設(shè)備不僅價(jià)格高昂，售后響應(yīng)遠(yuǎn)不及國產(chǎn)產(chǎn)品及時(shí)周到?！翱蒲幸七M(jìn)，設(shè)備是剛需"，熊教授直言，這一現(xiàn)狀為國產(chǎn)高*科研儀器研發(fā)與發(fā)展提供了巨大空間，“國內(nèi)科研院所、大型企業(yè)需求旺盛，國產(chǎn)品牌只要接住機(jī)遇，就能快速成長"。
挑戰(zhàn)同樣不容忽視。熊教授以 “走路一步一步、吃飯一口一口" 作比，強(qiáng)調(diào)國產(chǎn)儀器要達(dá)到國外同類產(chǎn)品的性能參數(shù)，必須經(jīng)歷時(shí)間積累。他特別提及卓力等優(yōu)秀國產(chǎn)品牌，寄語企業(yè) “沉住氣、做扎實(shí)"，從追趕逐步實(shí)現(xiàn)并跑，未來甚至有望超越國外產(chǎn)品 —— 而這需要企業(yè)沉下心打磨技術(shù)，拒絕急功近利。
突破：TIE 新方法，解決氧原子測量難題
2023 年，熊教授團(tuán)隊(duì)在《Journal of Physics》發(fā)表論文，提出 “臭氧全光解 TIE 方法"，為等離子體診斷的測量誤差難題提供了新解法。
“診斷測量的核心是‘測準(zhǔn)’，測不準(zhǔn)的結(jié)果不僅無用，還可能誤導(dǎo)研究"，熊教授解釋。傳統(tǒng)氧原子定量測量采用雙光子激光誘導(dǎo)熒光（TALIF）方法，需以氙原子為標(biāo)定物，但二者本質(zhì)不同，標(biāo)定依賴?yán)碚摂?shù)據(jù)，誤差是否存在、誤差多大，長期以來都是行業(yè)痛點(diǎn)。
為避開這一問題，熊教授團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑：既然測量氧原子，為何不用其自身標(biāo)定？基于這一思路，新方法實(shí)現(xiàn)了氧原子自校正測量，從根本上提升測量準(zhǔn)確性，為高活性等離子體成分的精準(zhǔn)診斷提供可靠方案。
落地：儀器研發(fā)，瞄準(zhǔn)便攜與場景適配
等離子體技術(shù)的應(yīng)用早已突破實(shí)驗(yàn)室，延伸至半導(dǎo)體工業(yè)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、食品保鮮等前沿領(lǐng)域。但熊教授指出，技術(shù)落地時(shí)，“關(guān)鍵參量的實(shí)時(shí)監(jiān)測" 仍是一大難點(diǎn)。
在他看來，氣體溫度、電子參數(shù)、化學(xué)活性是掌握等離子體物化特性的核心，其中電子參數(shù)與關(guān)鍵化學(xué)成分的測量難度最高。“過去我們常把等離子體當(dāng)‘黑盒子’，看效果調(diào)參數(shù)，卻不清楚內(nèi)部原理"，熊教授說，這正是實(shí)時(shí)監(jiān)測的重要性所在 —— 只有明確關(guān)鍵參量，才能真正掌握技術(shù)應(yīng)用的核心邏輯。
這一需求也為儀器研發(fā)帶來新靈感：工業(yè)現(xiàn)場需要的不是復(fù)雜笨重的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，而是 “緊湊、便攜、易操作" 的工具。“儀器必須融入應(yīng)用場景，方便工程師使用"，熊教授強(qiáng)調(diào)，這是科學(xué)儀器從 “科研級" 走向 “產(chǎn)業(yè)級" 的關(guān)鍵。
展望：未來 5-10 年，兩大領(lǐng)域成產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)
談及低溫等離子體未來 5-10 年的產(chǎn)業(yè)化前景，熊教授給出清晰判斷：國家重點(diǎn)扶持領(lǐng)域?qū)⒙?突破，民生領(lǐng)域潛力可期。
首*其沖的是半導(dǎo)體行業(yè)?！斑@是國內(nèi)熱門、也急迫需要發(fā)展的領(lǐng)域"，熊教授表示，等離子體技術(shù)在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用需求旺盛，將成為產(chǎn)業(yè)化核心增長點(diǎn)。其次是航空航天領(lǐng)域，尤其是電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，離不開等離子體技術(shù)支撐，這也是國家戰(zhàn)略層面的重點(diǎn)方向。
民生領(lǐng)域中，生物醫(yī)學(xué)是熊教授眼中的 “潛力股"—— 盡管醫(yī)學(xué)應(yīng)用對安全性、穩(wěn)定性要求*高，產(chǎn)業(yè)化周期可能更長，但 “未來一定會有一席之地"。此外，溶液相關(guān)的等離子體應(yīng)用，也有望在細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
對科學(xué)儀器企業(yè)而言，這些產(chǎn)業(yè)化方向意味著新的市場機(jī)遇：圍繞半導(dǎo)體、航空航天的高*監(jiān)測儀器，以及適配生物醫(yī)學(xué)、民生場景的便攜設(shè)備，都將是未來發(fā)力重點(diǎn)。
協(xié)同：產(chǎn)學(xué)研，高校筑基 + 企業(yè)賦能
憑借與國家電網(wǎng)等企業(yè)的合作經(jīng)驗(yàn)，熊教授對產(chǎn)學(xué)研的理想模式有清晰認(rèn)知：“高校做高校的事，企業(yè)做企業(yè)的事，各司其職，協(xié)同創(chuàng)新。"
在他看來，高校的核心任務(wù)是提供基礎(chǔ)支撐：厘清儀器工作原理、開發(fā)理論模型、搭建功能樣機(jī) —— 即便 “粗糙但能實(shí)現(xiàn)功能" 的樣機(jī)，也是為產(chǎn)業(yè)化打下的關(guān)鍵基礎(chǔ)。企業(yè)的優(yōu)勢則在工程化與市場化：在高校樣機(jī)基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)備可靠性、智能化水平，簡化操作流程，讓儀器更適配終端用戶需求，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)商業(yè)化落地。
這種 “高校筑基、企業(yè)賦能" 的模式，既能避免高校陷入工程化細(xì)節(jié)，也能讓企業(yè)少走技術(shù)彎路，是產(chǎn)學(xué)研深度融合的*優(yōu)路徑。
愿景：建共享平臺，推動領(lǐng)域共同發(fā)展
談及團(tuán)隊(duì)未來規(guī)劃，熊教授提到核心目標(biāo) —— 搭建國*首* “共享的綜合等離子體診斷平臺"。
他解釋，當(dāng)前等離子體診斷設(shè)備昂貴、維護(hù)門檻高，許多研究團(tuán)隊(duì)因資源限制無法開展診斷研究。若能建成共享平臺，讓不同方向的學(xué)者按需使用設(shè)備、共享技術(shù)，既能降低科研成本，也能促進(jìn)跨領(lǐng)域交流，推動整個等離子體診斷領(lǐng)域的發(fā)展。
從個人與領(lǐng)域的結(jié)緣，到國產(chǎn)技術(shù)的破局；從技術(shù)突破的細(xì)節(jié)，到產(chǎn)業(yè)未來的藍(lán)圖；從對產(chǎn)學(xué)研的思考，到團(tuán)隊(duì)發(fā)展的愿景 —— 熊教授的分享，既展現(xiàn)了科研工作者的專業(yè)與熱忱，更勾勒出我國等離子體診斷技術(shù)從 “跟跑" 到 “并跑" 再到 “領(lǐng)*" 的清晰路徑。
未來，隨著國產(chǎn)儀器崛起、產(chǎn)學(xué)研深度融合，以及共享診斷平臺落地，我國等離子體技術(shù)必將在更多領(lǐng)域綻放光彩，為科技自立自強(qiáng)注入新動力。
【致卓立漢光的同行者】
感恩相伴，不負(fù)信賴！
【熊老師簡介】
熊青，重慶大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，等離子體先進(jìn)診斷與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室（Lab-APDA）負(fù)責(zé)人, 從事非熱等離子體的激勵與控制、在線原位診斷、等離子體應(yīng)用研究，主要包括：氣體放電過程及機(jī)理、氣/液與氣/固界面相互作用、激光與等離子體相互作用等。主持多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金（3項(xiàng)）、省部級及企業(yè)科技研發(fā)項(xiàng)目（5項(xiàng)），以第一作者或通訊作者身份發(fā)表期刊論文70余篇，參與英文專著1部，國際/國內(nèi)學(xué)術(shù)會議邀請報(bào)告10余次，2014年獲湖北省優(yōu)秀博士論文。
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