河南省超硬材料产业创新中心开展自主研发“河南钻石”

为爱人买一颗“河南钻石”，似乎在年轻人群中越来越流行了。如今，在全球人工培育的钻石里，有将近一半产自中国，其中的80%又产自中原大地，河南已经成为了全球最大的培育钻石生产地。在这背后，是河南庞大、完善的超硬材料基础。

目前，河南是中国超硬材料及制品企业最为集中的区域，拥有近千家相关企业，其中上市公司4家。今年，借着省发改委的助推之风，河南省超硬材料产业创新中心如期而至。它将怎样促使强强联合、推陈出新?又会如何积聚力量，攻克“卡脖子”技术?

一颗金刚石，撑起了河南的超硬材料产业

2021年6月17日，河南省委书记楼阳生刚刚履新半个月，就来到国机集团郑州磨料磨具磨削研究所有限公司(以下简称“郑州三磨所”)调研，足以看出，省委省政府对河南超硬材料制品领域市场的重视。

在超硬材料领域，河南一直处在全国领先的水平。1960年10月，当时的第一机械工业部设立了代号为“121”的攻关课题组，向郑州三磨所等机构下达了研究人造金刚石的进军令。

已故的郑州三磨所原副所长夏瑶峰在回忆中写道，那是“在几乎没有任何可以借鉴的极端困难条件下，开始了向科学技术高峰的攀登”。经历了众多科研工作者的艰苦钻研，郑州三磨所终于在1963年成功研制出了中国第一颗人造金刚石。除此之外，他们还研制出了中国第一颗立方氮化硼，以及一系列填补国内空白的超硬材料制品的研发单位。彼时的郑州，有三磨所的前沿技术力量，有二砂这样扎根一线的生产企业，还有产业相关的高等院校，在60年前就实现了产、学、研一体化，由此便驶入了超硬材料发展的快车道。

建设超硬材料产业创新中心，着眼向未来

时至今日，郑州三磨所仍是我国磨料磨具行业唯一的综合性研究机构，而放眼河南，遍地都是“三磨”系、“二砂”系的影子：商丘、南阳、许昌、焦作等地区，都是知名的超硬材料生产基地;在A股上市的5家人造金刚石企业中，有4家来自河南，这也奠定了河南在超硬材料领域牢牢的领先地位。

根据郑州三磨所科技发展部部长孙冠男的介绍，在如此深厚的基础上，建立河南省超硬材料产业创新中心，最重要的目的，是在于重点突破、整体提升。他说，中心以郑州三磨所为牵头单位，集聚黄河旋风、力量钻石等6家省内人造金刚石龙头企业，又打通了和大连理工大学、四川大学、郑州大学、河南工业大学等6所高校的科研力量，将着力围绕国家重大需求和技术前沿发展需求，瞄准超硬材料及制品应用基础研究、关键共性与前瞻技术等关键环节，整合优势资源，开展自主研发及成果转移转化，突破制约产业发展的技术瓶颈，推动行业高端产品技术赶超和跨越，形成技术创新持续供给能力。

从制度上创新保障超硬材料研究成果最大化、最高效

在航空航天、汽车、电子信息、工具、制冷、光伏等多个行业领域，都有超硬材料的应用。不过，在以往的大多数时间里，河南众多的相关企业，都各自忙于经营生产，很少有大规模的长期合作。根据相关文件披露，河南省超硬材料产业创新中心的建设期为2022年7月~2025年12月，且未来四年的计划总投资达8000万元。

如何在这3年多的时间里，合力干大事?孙冠男介绍道，中心目前已经研究完善了理事会领导下的主任负责制，中心主任由牵头单位董事长担任，中心其他骨干人员作为成员参与。在关键技术的攻关过程中，要建立长期合作模式，充分发挥各参加单位创新资源优势。此外，中心还对项目管理、成果产出、成果转移转化等管理制度作了重点完善，他说：“你的这个成果的产出，包括利益的分配机制、成果的转移转换，大家是怎么分配的?还有中心里的各个人员要怎么激励?这些机制都要提前建立起来。”

未来，河南省超硬材料产业创新中心旨在发挥更多的引导作用，例如和政府合作，参与产业的规划设计，孙冠男表示：“目前相关项目的规划，可能高校参与的部分比较多，关注的是技术攻坚;而企业常年忙于生产，更为掌握市场的需求变化，如果能更多地参与到相关产业的项目规划设计，一定能提出最前沿、最实用的建议。”

省内“巨头”抱团，组成创新联合体

在河南省发改委公示的文件中，两家省内的人造金刚石龙头民企：河南黄河旋风股份有限公司、河南省力量钻石股份有限公司，将深度参与到中心建设，旨在组成“创新联合体”。

“我们这次作为参与单位之一，最主要的研究方向，依然是我们最为擅长的人造培育钻石领域。不论是从装备、原材料，还是到下游的拓展，我觉得中心都能够起到一个特别好的助推作用。”河南黄河旋风股份有限公司副总经理、研发中心主任，河南省金刚石材料产业研究院院长武玺旺博士对记者说道。

在黄河旋风刚刚发布的2022年半年度报告中提到，公司的培育钻石高端产品销量，已经占到了整体市场的50%以上。除了人造培育钻石外，黄河旋风还将在中心的建设中，探索更多人造金刚石的新型功能应用。

河南省力量钻石股份有限公司位于河南柘城，最令人称道的，就是自主培育出了30克拉的人造钻石毛坯，在打磨后成品可达到10克拉。据介绍，在中心的具体建设上，力量钻石将集中精力完善高温高压法(HPHT)、化学气相沉积法(CVD)两种生产模式，这也是目前工业大规模生产培育钻石，最常用的两种生长方法。

凝聚优秀人才让超硬材料产业向中高端迈进

力量钻石相关负责人表示：“以美国为代表的国际力量，在近几年对中国在芯片方面的制裁愈演愈烈，虽然对我们目前的生产销售暂时影响有限，但金刚石其实很早就被称作‘终极半导体’了。如果我们能做出新的研发成果，对于产业的变化绝对是革命性的。”

武玺旺认为，建设创新中心，对河南省超硬材料行业有很大的积极意义，不仅能够让产业持续健康发展，更重要的是，能够扩大产业的规模和覆盖面。多年来，河南的人造金刚石行业，主要是围绕原材料来开展研究生产，如果能够将方向延伸得更远，那时的前途就大有可为了。

多年来，超硬材料的人才培养，一直是郑州三磨所和省内众多龙头企业所面对的一个难题。超硬材料是一个典型的多学科交叉型产业，它囊括了金属材料、无机非金属材料、高分子材料、机械等众多基础专业。即便掌握了足够多的理论，后面还有别的难题。“在操作上，它又是个工具，要跟机床配上，你要了解机床的性能和工具的性能。”孙冠男说，“我们这个产业，人才的培养周期比较长，专业性的培养机构又比较少，即使是科班出身的高校毕业生，直接到我们所里，面对这种产业化的应用，也很难满足我们的要求，这几年在产业领军人才上，我们真的是非常缺，极其缺。”

超硬材料领域的“抢人”计划依然能发挥作用

在郑州三磨所的展厅里，展示着各类尖端的研究成果，像是用于汽车发动机制造的高速陶瓷CBN砂轮、用于LED半导体减薄陶瓷载盘等等，它们之中不少已经投入量产，工艺和技术水准领先全球，成为名副其实的“中国智造”。不过，孙冠男说，在超硬材料方面，目前还是有不少“卡脖子”方面的技术，我国仍落后于日本和美国，且有的方面差距较大。在这些技术上实现追赶，让河南超硬材料产业由中低端向中高端逐渐转型，不仅需要长期的技术积淀，人才更是必不可少。

好消息是，中心已和国外进行了初步对接，政府层面也会加大“抢人”政策的力度，引进高端的领军人才。另外，中心还计划与高校研究联合办学的可能性，让更多愿意投身于超硬材料行业的有志青年，提前接触市场的最前沿。“让他们在校期间就能来到企业，用我们这里的设备，搞出来的成果双方共享;企业也可以派出专家导师去学校带学生，这些同学在校期间，就能零距离地接触到我们的行业，毕业之后他们很快就能适应了，这也是我们在人才培养上想到的办法。”孙冠男说。

超硬材料的民企分散在河南各市县，对人才早已求贤若渴。力量钻石相关负责人介绍，由于公司地处县城，想引进优秀的骨干力量，更是难上加难。“所以我们对这次配套的人才战略特别感兴趣，目前我们也在洽谈，希望在郑州成立一个实验室，再借助创新中心的整合力量，招募到更多愿意投身超硬材料行业的年轻人，这件事一旦做起来了，对我们科研水平的提升，肯定会有质的变化。”力量钻石相关负责人说。

“对手”化身“队友”，能专心一起做研究吗?

记者观察到，在参与中心建设的企业名单中，一些公司之间不仅合作甚少，甚至还存在着一定程度上的竞争关系。昔日的“对手”将变成“队友”。

郑州三磨所根据不同的主攻方向，联合了相应的龙头企业。“都是做金刚石，但我是主要做工业化的，你是主要做首饰的，还有的企业是主要做功能性的，大家差异化去做。”孙冠男说。

武玺旺认为，河南已经有了非常好的超硬材料基础，如果大家一起攻克更多的技术难关，最后把成果共享，那就不仅仅是一个简单的技术破局，更是代表着，“河南力量”可以介入到超硬材料产业链的各个环节，最终实现生产工艺流程的完全自主化。“这也能促进行业的持续进步，大家搞好技术的同时，经营也更容易了。”武玺旺说。

“我们在业务上，和黄河旋风重合的地方不少，但我觉得，有竞争是好事，肯定是利大于弊的。”力量钻石相关负责人说，“我们各自研发出的成果，都会明确各自的分配，对我们来说，中心产生的动力，能够提高我们的科研水平，就更容易实现经营、技术两头抓。”

明晰专利成果分配，为项目进展扫清障碍

实际上，力量钻石、黄河旋风和郑州三磨所已经存在多年的合作历史。在提及建设创新中心以后会有怎样的变化时，两家企业表示，在工作侧重点上，不会有太多的改变，只是在各自擅长的领域加大投入和攻坚，就能够为中心的建设做出贡献。

孙冠男介绍，在一些重点的“卡脖子”技术上，中心会以项目为单位运行，同时为了鼓励竞争，还计划使用“赛马制”：两家做同样的东西，大家争先，谁做得更优、更好了，相应的，中心会给予更多的项目资金支持，这也是为了建立一个相互竞争，又相互合作的机制。

中心将在科技成果分配方面，明确成果归属。中心成员在参加中心之前，已经拥有的知识产权，或在中心研发课题之外获得的知识产权，仍归该成员拥有;中心组织的课题，依据课题任务书中约定的成果和知识产权权利归属、权力许可、利益分配处理。对属于中心成员原科技成果的应用，本着市场化、有偿使用、优先优惠的原则在中心成员内转让使用，出让方和购买方可签订具体协议约定具体事宜。此外，中心也会重点考虑建立完善的知识产权机制和收益分配机制，按照投入占比进行收益分配，进行知识产权保护，避免相关纠纷。

【结语】

河南省产业创新中心是整合联合行业内的创新资源、构建高效协作创新网络的重要载体。通过强强联合，促进“创新链+产业链”深度融合，实现重点产业补链固链强链。

技术的更迭需要长期的积淀。当下，国内培育钻石行业已迎来快速崛起的重要战略窗口期。或许，在多年后，“河南智造”的人造金刚石，能够突破半导体芯片行业等国家重点领域的技术壁垒，甚至引领下一代半导体革命。这厚重的步伐，已经迈出了第一步。(策划时政新闻中心统筹 陈骏 大河报·豫视频记者 孙凯杰 文图 受访者供图)