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第一臺超精密特種形狀測量儀、第一臺圓柱度測量國家標準裝置、第一臺超大型超精密氣磁隔微振平臺、第一臺超大型雙軸精密測量轉臺……超精密儀器精度能達到納米、亞納米甚至皮米量級，堪稱為高精尖大國重器裝上“眼睛”。

哈爾濱工業(yè)大學孕育了我國第一個儀器專業(yè)與學科，擁有深厚的歷史底蘊和卓越的創(chuàng)新實力。經過百余年探索與創(chuàng)新，哈工大儀器科學與技術學科（簡稱“儀器學科”）在歷次全國一級學科評估中名列前茅，在軟科世界一流學科排名中連續(xù)八年位列第一。

挑戰(zhàn)尖端，儀器報國。在中國工程院院士譚久彬引領下，哈工大儀器科學與工程學院（簡稱“儀器學院”）不斷創(chuàng)新突破，積累了大量核心技術，取得了一大批具有國際領先水平的重大創(chuàng)新成果，有力推動了國內高端超精密儀器與高端裝備的進步。

瞄準“儀器報國”

加快新一代高精尖裝備技術研發(fā)，離不開超精密儀器。然而，超精密儀器設備買不來、求不來、換不來，想要實現突破，就必須要靠自主研發(fā)。

動態(tài)雙頻激光干涉儀是高端超精密設備進行系統(tǒng)集成和調試過程中必不可少的高端精密儀器。2023年，在譚久彬院士指導下，哈工大儀器學院胡鵬程教授團隊研制出“甚多軸高速超精密激光干涉儀系統(tǒng)”，在首屆“金燧獎”中國光電儀器品牌榜中榮獲金獎。消息一出，引發(fā)業(yè)內廣泛關注。

“團隊十余年磨一劍，研制的系列多軸高速超精密激光干涉儀系統(tǒng)，能夠在線、實時獲取超精密裝備高速運動模塊的納米級相對位置。”胡鵬程說，這項成果不僅可以嵌入超精密裝備作為其高速運動的測量標準，還可在各種精密工程中充當通用的超高精度激光尺。

這是哈工大儀器學科奮發(fā)作為、追求卓越的一個縮影。自1920年建校初期建立測量實驗室，哈工大儀器學科發(fā)展已有百余年歷史。新中國成立后，哈工大成為國家確定的首批6所重點大學之一，學科建設步伐加快。1949年，哈工大設立測量專業(yè)，并逐步轉向精密儀器的設計與制造；1952年，擴建測量儀器、精密儀器和電工計量等實驗室；1956年，哈工大儀器制造系成立，標志著儀器學科體系初步形成。

譚久彬院士回憶說，儀器制造系開設精密機械儀器、光學儀器、電磁儀器、計時儀器、激光技術和儀器制造工藝等6個專業(yè)，并建立儀器零件教研室、公差教研室。這使哈工大成為儀器專業(yè)領域最早建系、最早成體系培養(yǎng)高端精密儀器人才的高校。

為適應國家發(fā)展需求，2018年10月8日，哈工大正式成立儀器科學與工程學院，旨在進一步整合學科資源，支撐儀器強國建設。

遵循學科發(fā)展規(guī)律，學院設有精密儀器、測控技術與儀器、智能感知工程三個本科專業(yè)，建有超精密儀器及智能化工業(yè)和信息化部重點實驗室、國家光刻機產業(yè)計量測試中心（在建）等科研平臺；為打造儀器領域國家戰(zhàn)略科技力量，組建了全國唯一一個實體型精密儀器工程研究院；并成為中國計量測試學會計量儀器專業(yè)委員會和中國儀器儀表學會顯微儀器分會掛靠單位。

在科學研究方面，哈工大儀器學科率先提出并一直堅持“大團隊、大平臺、大項目、大成果”的特色發(fā)展模式，并凝練出“真需求、真問題、真創(chuàng)新、真解決、真應用”的科研文化理念。這支百余人的科研團隊，盡管年輕，卻承擔著國家最急需的重大任務。

第一臺超精密特種形狀測量儀、第一臺圓柱度測量國家標準裝置、第一臺深微尺度計量最高標準裝置、第一臺超大型超精密隔微振裝置、第一臺超大型雙軸精密測量轉臺、第一臺空間相機寬幅探測器拼接儀、第一臺納米分辨力共焦顯微測量儀器、第一臺納弧級三軸激光自準直儀等。一大批超精密儀器從這里誕生，精度能達到納米、亞納米甚至皮米量級，能夠實時監(jiān)控精密操作的每一個細節(jié)，如同為高精尖大國重器裝上“眼睛”。

據統(tǒng)計，近年來哈工大儀器學科團隊承擔國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃、國家重大工程等項目40余項，榮獲國家技術發(fā)明獎一等獎1項、二等獎3項，國家科技進步獎二等獎1項，省部級科技成果獎一、二等獎30余項，累計成功研制6種國家級計量標準裝置、50余種上千臺套大型超精密儀器與裝備，在解決高精尖裝備研制生產中的超精密測量難題方面發(fā)揮關鍵作用。

“我們一定要把教育家精神和科學家精神結合起來，做大學問、大先生，才能培養(yǎng)高層次人才，做出高水平學術成果。”譚久彬院士的這番話，揭示著哈工大儀器學科在科研道路上的價值追求——瞄準“儀器報國”，勇敢“挑戰(zhàn)尖端”。

在哈爾濱工業(yè)大學超精密光電儀器工程研究所，譚久彬院士（右）指導學生進行實驗（資料照片）   哈工大儀器學院供圖

堅持“為國育才”

“能不能吃苦？敢不敢接受挑戰(zhàn)？”導師譚久彬院士的發(fā)問，讓哈工大儀器學院院長崔俊寧記憶猶新。在這個以“嚴”聞名的團隊，加班到凌晨是常態(tài)。

1992年，譚久彬率領三人課題組白手起家。實驗室條件簡陋，僅有一張借來的桌子，他卻“除了睡覺吃飯，一頭扎進科研”，常奔波于北京、上海等地頂尖科研院所“蹭”實驗設備。

歷經挫敗，愈挫愈勇。2007年2月27日，其團隊“超精密特種形狀測量技術與裝置”獲國家技術發(fā)明獎一等獎。

譚久彬并未止步，結合國際技術趨勢持續(xù)攻關。“大型超精密儀器研發(fā)不可能短時間出成果，要能吃苦、有毅力韌勁，一干十幾年甚至幾十年，更需一代代儀器人前赴后繼。”他說。

“95后”趙唯淞是團隊里一名青年教師，28歲時憑借在超分辨顯微儀器技術方面取得重要突破，從助理教授破格晉升為研究員，次年獲得國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金項目資助。短短幾年內，在光學顯微成像及其在生物醫(yī)學中的應用領域，他以第一作者或通訊作者身份發(fā)表了多篇國際頂尖期刊論文，獲得學術界認可。

“無論是基礎研究還是技術創(chuàng)新，都需要挑戰(zhàn)尖端的勇氣和長年累月的潛心耕耘。”趙唯淞說，在團隊中，他有機會緊密圍繞國家重大需求，參與儀器領域國家重大科技難題和國際前沿學術問題研究，在“毫厘之爭”中把科研攻關做到極致。

“站在巨人的肩膀上成長”，“用創(chuàng)新打破技術壁壘，用青春丈量微觀世界”，是哈工大儀器學科不少年輕人的共同感受。在青年教師常笛看來，哈工大儀器學科擁有“大團隊、大項目、大平臺、大成果”，在這里不用擔心經費、項目和課題，可以心無旁騖地向著自己的研究方向去攻關、去沖鋒，去做國家最需要的事。

“哈工大青年儀器人必須具備儀器報國的情懷、挑戰(zhàn)尖端的能力、百折不撓的精神和國際前沿的視野。”哈工大儀器學院黨委書記楊彬說，學科秉承“情懷引領、交叉創(chuàng)新、團隊協(xié)同、實戰(zhàn)錘煉”的發(fā)展理念，逐漸形成獨具特色的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

從這里走出的學生，以工程能力強、敢于挑戰(zhàn)國際前沿尖端問題而著稱。每年培養(yǎng)的200余名碩博士研究生，多數會進入航天工業(yè)部門、科研院所、高科技企事業(yè)單位，投身科研報國；近3年，本科畢業(yè)生中近80%選擇繼續(xù)深造，磨煉本領、挑戰(zhàn)尖端。學院成立以來，累計輸送540余名畢業(yè)生到重要領域重點科研院所，從事科學技術研究、開發(fā)或管理工作，為國家安全和航天建設貢獻力量。

全國高校黃大年式教師團隊、全國“雙帶頭人”黨支部書記工作室、全國青年文明號、全國卓越工程師培養(yǎng)改革優(yōu)秀校企導師組、黑龍江省青年五四獎章集體……哈工大儀器學科團隊用夜以繼日的奮斗，留下一串閃光的見證。

與時代前沿共振

光線分布不均是室內采光的常見問題，傳統(tǒng)窗簾在保護隱私的同時，會阻擋自然光。今年5月，在第34屆哈爾濱國際經濟貿易洽談會上，一款哈工大儀器學院科技成果轉化的新型自然采光窗簾吸引不少關注。

“我們采用光學PC材料，相比傳統(tǒng)布簾，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，保護隱私，確保陽光進入室內，帶來全新采光體驗。”這款窗簾的制造商榮儀尚科光電技術（哈爾濱）有限公司相關負責人谷婧琪說，自2021年通過哈工大儀器學院科技成果轉化成立公司以來，致力于將前沿光學技術轉化為實際應用，推動微光學產品發(fā)展。

“通過組織化、體系化推進技術轉化工作，學院不斷加強重大產業(yè)技術孵化，提高成果轉化比例和效益。”哈工大儀器學院院長崔俊寧說，如今學院每月都召開專題會議，研究以專利轉讓、授權、共享等方式，重點培育新一代光刻裝備技術、超分辨高通量顯微儀器技術、新一代光柵測量技術、納弧級三軸激光自準直技術、自然采光照明技術、超聲刀技術及聲光材料應用產業(yè)。結合黑龍江農業(yè)大省的區(qū)域優(yōu)勢，推動校地合作，布局智慧農業(yè)傳感器與檢測儀器產業(yè)化應用，將科研成果轉化為實際生產力。

國際合作與交流是邁向世界一流大學前列的必由之路。哈工大儀器學院已連續(xù)主辦13屆國際工程測量與儀器學術研討會，連續(xù)主辦3屆高端測量儀器國際高層論壇和4屆顯微儀器國際高層論壇，不斷以嶄新面貌亮相國際學術交流的舞臺，不斷提升哈工大儀器學院學科的國際影響力，形成深度合作交流的新局面。

值得一提的是，2022年9月，團隊成員、儀器學院教授劉儉被國際標準化組織聘請為ISO8785-1998（產品幾何技術規(guī)范—表面缺陷—術語、定義和參數）標準修訂的項目負責人，這是中國在產品幾何技術規(guī)范（GPS）領域首次牽頭組織國際標準化組織標準制定，也是中國標準化領域參與GPS技術標準和產品規(guī)則制定的歷史性突破。

如今，哈工大儀器學科在超精密測量領域形成中外發(fā)明專利600余項，并牽頭和參與制定系列國際標準、國家標準和行業(yè)標準等40余項。團隊在《科學》《自然》子刊等頂級和重要期刊上發(fā)表學術論文1000余篇。

展望未來，哈工大儀器學科將以“儀器報國、敢當大任”為引領，以“學科交叉、技術融合”為途徑，以“挑戰(zhàn)尖端、實戰(zhàn)實效”為目標，為支撐中國精度領跑世界的目標貢獻哈工大儀器力量。