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(zhuǎn)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(jīng)過百余年探索與創(chuàng)新，哈工大儀器科學與技術(shù)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(lǐng)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(shù)，取得了一大批具有國際領(lǐng)先水平的重大創(chuàng)新成果，有力推動了國內(nèi)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(shù)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(xiàn)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(diào)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(nèi)廣泛關(guān)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(zhuǎn)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(shù)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(lǐng)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(shù)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(chǎn)業(yè)計量測試中心（在建）等科研平臺；為打造儀器領(lǐng)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(zhuǎn)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?qū)崟r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(jù)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(shù)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(chǎn)中的超精密測量難題方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

“我們一定要把教育家精神和科學家精神結(jié)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(shù)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(lǐng)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(jīng)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(shù)與裝置”獲國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

譚久彬并未止步，結(jié)合國際技術(shù)趨勢持續(xù)攻關(guān)。“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(shù)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(nèi)，在光學顯微成像及其在生物醫(yī)學中的應用領(lǐng)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(shù)界認可。

“無論是基礎(chǔ)研究還是技術(shù)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(lǐng)域國家重大科技難題和國際前沿學術(shù)問題研究，在“毫厘之爭”中把科研攻關(guān)做到極致。

“站在巨人的肩膀上成長”，“用創(chuàng)新打破技術(shù)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(jīng)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(guān)、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(lǐng)、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(shù)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(lǐng)、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(lǐng)域重點科研院所，從事科學技術(shù)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(nèi)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(jīng)濟貿(mào)易洽談會上，一款哈工大儀器學院科技成果轉(zhuǎn)化的新型自然采光窗簾吸引不少關(guān)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(nèi)，帶來全新采光體驗。”這款窗簾的制造商榮儀尚科光電技術(shù)（哈爾濱）有限公司相關(guān)負責人谷婧琪說，自2021年通過哈工大儀器學院科技成果轉(zhuǎn)化成立公司以來，致力于將前沿光學技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際應用，推動微光學產(chǎn)品發(fā)展。

“通過組織化、體系化推進技術(shù)轉(zhuǎn)化工作，學院不斷加強重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)孵化，提高成果轉(zhuǎn)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(zhuǎn)讓、授權(quán)、共享等方式，重點培育新一代光刻裝備技術(shù)、超分辨高通量顯微儀器技術(shù)、新一代光柵測量技術(shù)、納弧級三軸激光自準直技術(shù)、自然采光照明技術(shù)、超聲刀技術(shù)及聲光材料應用產(chǎn)業(yè)。結(jié)合黑龍江農(nóng)業(yè)大省的區(qū)域優(yōu)勢，推動校地合作，布局智慧農(nóng)業(yè)傳感器與檢測儀器產(chǎn)業(yè)化應用，將科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)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(shù)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(shù)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(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范—表面缺陷—術(shù)語、定義和參數(shù)）標準修訂的項目負責人，這是中國在產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）領(lǐng)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(lǐng)域參與GPS技術(shù)標準和產(chǎn)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(lǐng)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(shù)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(lǐng)，以“學科交叉、技術(shù)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(lǐng)跑世界的目標貢獻哈工大儀器力量。