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北大物理学院,跑出一支硬核科创军团

 笛韵悠然 2024-01-08 发布于北京
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近来,AI制药独角兽晶泰科技叩响港交所IPO的大门。

2023年末,晶泰科技向港交所递交招股书,拟以港交所新推出的18c规则申请上市,并有望成为继黑芝麻智能之后第二家以此类规则上市的科技企业。

研发初期,北大物理学院校友、晶泰科技创始人之一的赖力鹏带领团队跑出一条创新之路。从物理角度切入,把药物研发向微观层面转化,在降低计算量和计算时间的基础上,提升高精度数据存量,进行算法迭代和强化学习,形成“算得越多越准”的良性循环,为晶泰科技后续发展奠定坚实基础。

这仅是北大物理学院毕业生的缩影。伴随高校产学研不断推动,高精尖技术创业新常态苗头显现,高校派系创业企业逐渐成为这支军团的主力军。

其中,北大物理学院占据着重要的一席之地。

在北大物理学院建成后的百余年岁月里,无数少男少女跨出校门,走出国门,奔向世界。这些故事的内核,是勇敢和不羁,人生海海,地角天涯。

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北大物理学院IPO云集

历史如回环,每当旧模式红利耗尽,技术激变便会到来。随着科技实力成为下一阶段增长新动能,激变所引发的经济、市场博弈便接踵而至,重塑格局。

科技,成为这次博弈最后一道护城河。

除晶泰科技以外,北大物理学院校友创业企业虹软科技、前沿生物、常山北明早在前些年便已相继上市。

2019年7月,“虹软科技”在科创板鸣钟上市。作为视觉厂商,虹软科技的技术方案落地范围囊括华为、小米、OPPO、VIVO等企业在内的众多全球一线手机厂商。

其创始人邓晖本硕毕业于北大物理学院,1991年在华盛顿大学拿到博士学位后在英国剑桥大学卡文迪许实验室做博士后研究及教学。1994年,邓晖在美国硅谷创办ArcSoft后,回国后将基地落地杭州,成立虹软全球总部。

自始至终,虹软都选择了与市场完全不同的商业路径,将技术与终端优化,落成“AI软硬件一体”。他先是将大量图像与视觉技术与数码相机拓展绑定,后又推出人脸特征点检测、人脸检测、人脸表情检测等功能,帮助安卓厂商在双摄拍照上直逼苹果,为我国移动终端创新性发展奠定基础。

创新技术成为时代锚点,高校企业上市意味着下一常态的开启,也召唤来更多同属性高新企业。

同年,常山北明于深交所上市,2015年实施重大资产重组收购民营高科技企业北明软件。

2020年5月,国内首次提出“构建国内国际双循环相互促进的新发展格局”,数字经济成为经济复苏的重要动力。该年,北京大学物理学院校友李锋带领团队与华为达成深度合作,利用自身解决方案与华为、腾讯展开战略结合,推进打通产业链上下游与全国市场。

次年10月,北大物理学院校友谢东创立的“前沿生物”正式登陆科创板。谢东北大物理学院本科毕业,后在约翰霍普金斯大学攻读理学博士、博士后,并任该校生物量热中心执行主任,受聘于美国国家癌症研究所(NCI)任研究员、生物物理实验室主任。

2002年,他创立前沿生物技术公司。十余年的研发积累,前沿生物目前已建成完整的新药研发体系,进一步扩大了我国在创新药研发中的核心竞争力。

我国创新研发背后强大供应链支撑显现,体系建设的背后是科研力量压缩的痕迹。

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北大物理学院有什么?

2001年5月18日,北京大学物理学院成立,新成立的物理学院由原物理系及其他系所相关专业及研究机构组成,其中包含原地球物理系的大气科学专业、原技术物理系的物理部分及辅助机构、原天文系、原重离子物理研究所等。

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北京大学物理学院成立大会

作为我国首个开设物理专业的院系,北京大学物理学院目睹中国物理从萌芽到兴盛的一路征程。

1979年,诺奖获得者李政道先生来华授课,目睹了当时祖国人才断档的严重危机,便竭力推动中国和世界高能物理间的链接,加快祖国科学技术人才培养。1986年,为了给海内外青年科研人员创造学术交流和讲学的环境,政道先生在北京大学创办北京现代物理研究中心(BIMP),并担任中心主任,大力推动世界一流大学教师参与领军人才培养,夯实青年人才引进前期调查,发挥中心在学术交流上的作用,促进我国物理学前沿领域的科学研究,给北大物理学院早期国际化品牌建立打下坚实基础。

自此,深耕科研,在“卡脖子”的关键领域,北大物理学院不断鼓励各基地平台组织任务导向研究,瞄准前沿领域和战略性、关键性领域,建立众多重点科研实验室。

掌握物理,便掌握住科技之匙。北大物理学院对科研的全线投入,正打开通往全球科研领先地位的大门。

1992年,人工微结构和介观物理国家重点实验室通过国家教育委员会组织验收通过并正式对外开放。当时,中国物理学会终身贡献奖获得者甘子钊院士受任实验室主任。实验室建设30年来,一直致力于介观物理的基础研究和源头发现,瞄准介观物理中的重大前沿和应用基础关键问题开展研究。

实验室现有甘子钊、秦国刚、龚旗煌、欧阳颀、俞大鹏5位中国科学院院士,龚旗煌、欧阳颀、俞大鹏、刘运全、王新强、胡小永、沈波、肖云峰、李新征9位长江特聘教授。

在老一代科学家的引导下,时至今日,实验室已建成老中青研究队伍的有机结合。中科院院士等老一辈科学家一线指导,杰出青年基金和教育部跨(新)世纪人才等中青年学者作为研究中坚,形成青年副教授迅速成长的新局面。这为进一步创新研发传承,输送出新鲜血液和高端人才。

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《高等教育部关于设立北京大学物理研究室的通知》

时间回溯到1955年,北京大学建立第一个核科学与技术人才培养基地“北京大学技术物理系”(原北大物理研究室),数十年间为国家培养出5000多名高级人才,至今已有25位两院院士在这里学习和工作过。1990年,北京大学重离子物理国家教委开放实验室正式成立,后更名为教育部重点实验室。直到2007年,在经过严格评审后由国家科技部批准筹建“核物理与核技术国家重点实验室”,并在2009年通过验收正式挂牌运行。

实验室依托于“粒子物理与原子核物理、核技术及应用、理论物理、等离子体物理和高能量密度物理”等学科,骨干力量来自北京大学物理学院技术物理系、重离子物理研究所、天文系和理论物理研究所。后续,实验室依据核科学的国际发展趋势及国家重大战略需求,确定放射性核束物理、强子物理、先进粒子加速器技术和核技术应用四个研究方向。

科研积累同人生经历别无二致,不需太多波荡起伏,更宝贵的是长此以往的坚持和维系。

2012年8月,北京大学、清华大学和中国科学院物理研究所(“两校一所”)联合启动量子物质科学协同创新中心,围绕拓扑物态、超导物态、量子计算展开研究,重点发展新型量子及拓扑态研究、低维量子结构和物性研究、介观光学及冷原子研究、多体量子系统及相互作用、高温超导研究、实验技术与仪器研发六大方向。高校间的链接就此拉开帷幕,“科学无界”由口号转变为现实。

2019年11月,由教育部组织国内外专家论证并正式发文成立的首批七个前沿科学中心之一——纳光电子前沿科学中心成立。

在经过充分讨论和酝酿后,最终决定由龚旗煌院士担任中心首席科学家,黄如院士担任学术委员会主任,肖云峰教授担任中心主任。目前,中心已成功打破学科界限和院系壁垒,围绕纳光电子物理与器件/融合与测试/芯片与应用,发展大规模硅基集成光量子芯片技术,研制出可重构型光量子计算芯片。

随着科技浪潮和产业变革愈演愈烈,科技创新成为大国博弈的主要战场,由北大物理人创办的企业穿过层层帷幕,成为国际市场的开拓者。

北京大学发展出大规模硅基光量子芯片的制备和调控技术,保持光芯片上最大集成规模(2500个器件)和最多量子纠缠比特数目(八比特)的国际记录,均优于同行参数一倍。

同时,研制出多款专用型和通用型光量子计算芯片,实现了一款可编程高维量子处理器,编程重构该处理器超过百万次,执行了多种重要高维量子傅立叶变换类算法,证明了比传统量子计算更快的速度、更高的精度。

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量子计算与模拟芯片

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量子存储与网络芯片

北京大学物理学院王恩哥、俞大鹏、刘开辉团队自主设计搭建了先进米级单晶制造与表征装备,并在面向新一代芯片用大尺寸二维单晶制造方向取得重大突破性进展:包括在横向实现米级二维单晶的通用原子制造,材料种类及尺寸至今仍保持世界纪录;在纵向实现十万层超厚单晶的极限原子制造,材料质量跨代领先于现有商业及科研产品。

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历时十年,北京大学搭建出最低温度小于90微开尔文的制冷机。该制冷机突破了无液氦消耗技术和核绝热去磁制冷的结合,2011年开始设计时国际上尚无先例,目前世界上仅有四套同类型设备。

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通俗而言,科研与产业间无数隐形枷锁被打破,产学研相融飞速进化。

亲历学界与技术突破的跌宕起伏后,新一代青年也在继承老一辈北大物理人重教乐育和格物究理的追求,立足产学研融合,推动科技创新与成果转化。

北京大学博雅教授江颖,在高端扫描探针显微镜被国外禁运的严峻形势下,针对其“卡脖子”关键传感器技术,成功研发了一套具有自主知识产权的qPlus型扫描探针技术,最小探测力、品质因子等核心指标达到国际领先水平。

目前,相关专利已转让给国内仪器公司,并通过校企联合攻关完成了商业化样机并正式推向市场,有望彻底改变我国高端扫描探针显微镜长期依赖进口的被动局面。

为解决高端放疗设备装置核心技术的“卡脖子”问题。北大物理学院颜学庆教授团队从物理学角度出发,提出稳相光压加速新方法,相比常规加速器加速长度缩小上千倍,流强提高上万倍。可稳定输出核爆量级的脉冲辐射,辐照剂量率达10^9Gy/s,有望通过辐照直接产生在体肿瘤疫苗,为肿瘤治疗提供全新思路。

北京大学物理学院长江特聘教授沈波(原北大物理学院副院长)带领团队在第三代半导体材料和芯片领域取得多项具有国际影响的研究成果。为有效促进成果的产业化应用,北京大学宽禁带中心及其核心科研团队成立北京中博芯半导体有限公司,围绕第三代半导体技术、工艺和材料及应用方向,建设北京大学宽禁带半导体研究中心成果的中试开发和转化的产业化基地。

重点解决科研成果产业化进程中的工艺开发,设备调试,技术流程完善,人才引进、培养与培训等问题,形成高良率、高性能深紫外器件的产业化技术,拓展氮化镓材料外延技术在微波功率器件上的应用,并形成小规模生产能力,有效推进实验室成果向成熟产业化技术的良性转化。

上个时代人们向往学术,而千禧时代将至,人们更推崇产研相融。无数故事在新大陆上诞生,青年们用学术建立高墙,也改变了商业走向。

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北大物理学院硬核企业林立

数字化、智能化规模进一步增长,人类迈进奇点时刻。科技沙场上国与国、企业与企业间的差距正在拉大。半途入场的中国,前半程创新不足,而后半程终于有了自己的科技积淀。

海量科研的投入,让这些企业有了强大创新力。而这些不断落地的创新项目,成为博弈终局最后的底牌。

2011年1月,北京大学射频超导实验室技术成果产业化初见成效,宁夏东方钽业股份有限公司和北京大学成立合资公司“东方超导”,全力构筑超导粒子加速器用高RRR超导铌材、射频超导腔及相关技术服务。

东方超导在东方钽业高纯铌材生产加工基础上,完善高加速梯度要求的生产流程,形成完整射频超导腔生产线,成为国内唯一具有超导腔生产及后续处理产业链的企业及国内屈指可数的反向卡欧美脖子的公司,化作北大物理学院产学研历程中浓墨重彩的一笔。

时间倒退回2009年,北大物理学院校友李响成立卡尤迪,以技术创新驱动企业发展,完成三代革命性分子诊断产品的迭代升级,形成了完全自主知识产权、核心零部件全部国产化、具备国际先进水平的分子即时诊断技术平台的研发和量产能力。

2014年,北大物理学院大气科学系校友邱珩联合一群中科院、清华大学的硕士、博士创立象辑科技,国内首创企业级智能网格预报,开拓新的气象云Saas产品,降低运营成本、增加业务利润、提高防灾减灾能力。

2016年,北京大学物理学院校友陈恂博士二次创业启航,成立翼方健数他将数据“安全流通,高效匹配,价值释放”作为核心,隐私计算等要素流通全栈技术作为基础,打造数据原生时代的数据和计算互联网。科研联动起新纪元,基础科研化身基础能力,关键就是要实现自主可控。

2018年,北大元培学院物理方向校友张林峰创办深势科技,通过结合机器学习和多尺度建模方法,有效解决计算化学、分子模拟、增强采样等方向中的一些关键问题。技术成果对 AI for Science 基础设施进行了迭代升级,实现重要突破性进展,推动预训练模型在该领域的发展。

2019年,北京大学物理学院校友盛经纬博士成立昆迈医疗,致力将本项颠覆性技术转化落地,打破国外技术垄断,以开发具有自主知识产权的高端脑功能成像设备,响应国家在前沿脑科学领域的战略部署。

同年,北大物理学院校友苏萌成立起源太空,专注太空资源开采。通过“找矿-探矿-占矿-采矿-返回”五个阶段,开发利用小行星上太空矿产资源,在轨利用小天体水资源,给未来人类在太空的活动提供重要物质资料,同时进一步打开铂、钯等贵金属及地球稀有资源。

2020年,北大物理学院校友宗华成立飓芯科技,生产制造氮化镓半导体激光器。经过数十位博士近20年的刻苦攻关与技术积累,团队发展出了一整套独创的、全新的晶体外延技术,并进一步攻克氮化镓激光器的制备工艺与封测难题。

同一时期,以第一名成绩毕业的北大物理学院校友赵昕创立芯宿科技,把集成电路应用于分子生物,利用半导体技术打造分子生物时代的基础设施,致力于 DNA、RNA、蛋白质、蛋白的高通量合成与检测,推动 DNA 等生物大分子的合成成本呈数量级降低,助力 AI 驱动的生物研发范式转变,使合成生物学、生物医药、DNA 信息存储等应用于关键前沿应用行业。

2021年6月,北大物理学院校友杨钊创立能量奇点,投身商业化可控核聚变,主要研究可商用高温超导托卡马克装置及其运行控制软件系统。

2022年,北大物理学院校友齐明鑫成立北碳科技,专注水系电池储能研发和生产,不断开发更安全、更节能、更环保、能量密度更高的储能电池,通过提升技术和优化供应链提升电池性能,降低电池成本。

光轮科技、塞宾科技、寒序科技、砥脊科技、矩阵光电、津镭光电、金竟科技······企业林立,学子走出校园,触碰不同行业的不同文化,用科研推动我国基础研究持续落地。

而今,北大物理学院在面向水科学、极端光学、新量子物相、量子场论求解方法等基础研究中取得原创性成果,在第三代半导体材料、扫描探针显微术、激光质子加速等关键核心技术攻关中突破多个“卡脖子”问题。

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值得一提的是,物理学院十年来获奖直线上升,获国家科学技术奖 3 项、高等学校科学研究优秀成果奖13项,7 项成果入选中国科学十大进展和中国高等学校十大科技进展,17 项成果入选中国光学十大进展、中国半导体年度十大研究进展、中国十大天文科技进展等。

2023年10月15日,北京大学物理学科建立110周年之际,北京大学物理学院应用物理产业研讨会举行,校友归校座谈,同叙校友情谊,共商合作共赢,助力学院应用物理产业及科技成果转化。会后校友们发起了北京大学物理学院应用物理产业推进计划,聚集校友,群策群力,学院按照资本、实业、科研三个维度与校友信息互通,定期举办活动,为物理学院应用物理产业发展和科技成果转化持续助力。

同时,建立由颜学庆副院长、穆良柱副书记牵头,由学院老师、产业校友、创业校友、资本校友、创服机构等联合组成的应用物理产业工作小组,创立 “应用物理产业峰会暨北大物理学院院友科创论坛”品牌,支持应用物理教育基金,挖掘应用物理基金亮点,建立科技成果转化合作机制,从四个方向结合校友资源优势推进应用物理产业发展,助力学院科技成果转化。

无独有偶,2024年1月7日,为推动北京大学物理学院产学研资各方合作,汇聚校友力量助力学校发展,打通成果转化的“最后一公里”,“北京大学校友企业家科创论坛暨首届应用物理产业峰会”将于1月7日隆重举行。

时代奔涌向前,基础科技待兴。国内科技创新环境早已与前几年不同,国际竞争千帆竞逐,物理学院走出的优秀企业们为中国追赶勾勒出线路:核心技术研发创新,加快产业发展繁荣,基础研究当作基石,实现产学研融的同步提升。

如今,我们身处创新创业最后的冰层,冰层那头火星迸溅,百业待兴。创业风格不可避免地与更深层次的基础科学、“卡脖子”技术交接,立身科技前沿的高校学子成为创业企业扎堆的据点。下一步,便是与世界链接。

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