未来工业互联网是21世纪新工业革命的基石。近年来,工业互联网安全事件呈逐年增加趋势,关键基础设施成为主要攻击目标,是各国网络空间和反恐的新战场。“深圳市未来工业互联网安全保障重点实验室”以计算机系、统计系、数学系多位全职教研序列、研究序列教授为核心,来自于工业物联网、大数据、智能计算、数据分析、动态决策等领域。实验室围绕工业互联网安全问题,结合物联网、大数据、人工智能等前沿技术,从系统安全、容忍入侵、风险评估与精准防控、互联互通与安全硬件保障四个研究方向集中攻关,并与相关企业密切对接,积极开展产学研合作,进一步推动我市工业互联网安全产业的快速发展,为“中国制造2025”总体战略贡献力量。
深圳市城市环境健康风险精准测量与预警技术重点实验室
深圳市城市环境健康风险精准测量与预警技术重点实验室(以下简称“实验室”)依托南方科技大学环境学院,于2022年11月获深圳市科技创新委员会资助建立。
实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,实行在深圳市政府及深圳市科创委监督指导、依托单位(南方科技大学)管理、学术委员会指导下的主任负责制。实验室从健康风险因子筛查和监测、健康风险来源、污染物演化及暴露途径、健康风险多维度精准管控及预警预测等多角度出发,通过多学科交叉和联合攻关,进行基础科学及其应用技术研究,既可为深圳市城市环境健康关键问题提供解决方案,又可为深圳市生态文明建设提供人才保障;同时,也可为深圳市建设中国特色社会主义先行示范区提供科技支撑。
实验室将依托国际顶尖人才,致力于城市环境健康风险因子的检测与筛查技术、城市环境健康风险来源、污染物演化归趋机理及暴露途径、城市环境健康风险多维度精准管控及预警预测技术等的研发,建设国际领先的城市环境健康产业孵化基地。本实验室的建设不仅可以弥补深圳市相关领域基础研究滞后的问题,填补相关领域巨大的经济、技术和经验缺口,同时还可以形成相应的技术标准和规范,打造成熟的标准体系,推动深圳市城市环境健康领域相关科技企业的技术进步与行业的健康发展。
实验室主要研发内容主要包括:
(1)城市环境健康风险因子的检测与筛查技术研发;
(2)城市环境健康风险来源、污染物演化归趋机理及暴露途径研究;
(3)城市环境健康风险多维度精准管控及预警预测技术研发。
深圳市新型量子功能材料和器件重点实验室聚焦磁性拓扑绝缘材料,强关联材料,二维量子材料等新型量子功能材料的各种新奇物理特性及其对未来电子器件、信息通讯,量子计算和能源等领域的重要应用,建立针对量子材料和器件研究的材料生长-设计-表征-器件-物理解释的完善研究体系,以期对在量子功能材料应用中普遍存在的共性问题提出系统性针对解决方法,逐步建立深圳乃至我国在该领域基础科学研究中的国际领先地位。同时面向未来量子功能材料和器件的产业应用需求,对未来基于该材料的器件应用开展前瞻性探索。
斯发基斯可信自主系统研究院是由图灵奖获得者Joseph Sifakis教授牵头、整合南方科技大学计算机科学与工程系优势科研力量组建的可信智能自主系统研究机构。研究院依托于南科大计算机科学与工程系和深圳市计算智能重点实验室、授牌于2019年11月,其研究领域覆盖计算智能、可信软件、自动驾驶、智慧城市和智慧医疗等重点前沿方向。研究院自成立以来,始终以国家科技发展需求为导向,以“理技融合”为总体指导思想,开展可信智能自主系统的基础科学理论研究和工程技术应用研究;同时,研究院将建设产业应用、国际合作、人才培养三个支撑服务平台,为持续的科学技术研究提供支撑,努力建成世界一流的可信智能自主系统研究院,提升深圳人工智能科技水平,推动人工智能产业升级,促进区域经济增长。
整合本地区的产业与教育科研资源,使高新技术企业与高校形成优势互补,力争创立产学研合作的科技创新模式,为本地区的经济转型与产业升级实施战略布局。射频与微波通信产学研合作重点实验室结合深圳市与南山区中长期信息产业发展战略,瞄准国内外通信与信息领域的前沿课题,解决下一代移动通信系统(5G)与专用无线通信系统的关键问题,取得标志性原创成果;开发新的通信信号处理算法、射频与微波电路、智能天线技术以及认知无线电技术,为下一代移动通信设备、可穿戴式设备 、智能机器人与无人机通信设备的研发与大规模量产提供技术支持体系与创新平台。通过重点领域与方向的突破,加强重点实验室的科研基础平台建设和人才队伍建设,同时积极与南山区高新企业开展产学研合作,促进科研成果转化,推动地区科技进步与社会经济发展。
深圳市跨尺度制造力学重点实验室依托南方科技大学的创新智造研究院而立,旨在建成高效率的、在智能制造领域具有深远影响的综合研究平台,为领域发展提供源源不断的支持,包括新知识库、创新型人才和突破性技术等,为深圳市和国家的宏观发展服务。本重点实验室坚持 “以理学为创新源泉,以工学为创新骨干,以国家重大需求为创新目标”的理念,开展智能制造领域的开拓性研究,包括跨尺度力学理论、新功能材料、生医元器件、光电通讯元器件、超精密机床、交通运输核心元器件、工业软件技术和人工智能系统的制造等。本重点实验室已建立了由顶尖科学家和专家组成的学术顾问委员会来指导其长远发展,并已初步形成了居于智能制造领域国际前沿的科研力量。
“深圳市智能医学工程重点实验室”是深圳市科创委和南方科技大学共同资助,按照医理工融合的建设思路,建立的一个具有跨学科、多元化教学科研平台,并把临床需求作为出发点和落脚点,打通医学从实验室到临床应用的通路桥梁的市级实验室。智能生物工程重点实验室吸引培养相关专业的技术人才,打造对基础医疗器械制造核心技术进行攻关的研发团队,通过项目研究的技术产出可对外进行提供技术服务和技术支持,研发出的相关医疗器械设备将提供给相关研究领域或有需要的科研单位及个人使用。以这种方式促进各学科之间的交流,同时加强与医疗器械厂商的合作,力求使成果尽快的用于我国的医疗事业服务中,进一步提高我国的医疗核心技术。
深圳市仿生机器人与智能系统重点实验室为深圳市科创委批复建设的科研平台,其依托南方科技大学机器人研究院,聚焦机器人领域的前瞻研究和创新应用,以仿生研究为主线, 面向军民融合和粤港澳大湾区产业,研究“仿生驱动”、“仿生操作”、“仿生移动”和“人-机-环智能融合”等技术, 搭建仿生机器人与智能系统集成技术平台, 解决系列前沿技术问题, 取得突破性的创新成果, 为深圳市机器人产业提供了技术支撑与人才储备。
古菌作为三种生命形式之一,在海洋生物地球化学循环中扮演着极为重要的角色。为探索其在全球生态系统中的作用和机理,实验室将围绕古菌展开四个方向的研究:
1)古菌生命演化;
2)古菌生态功能及代谢机理;
3)海洋古菌资源的开发利用;
4)古菌近海与河口生态修复。重点建设古菌脂质组学数据库;鉴定海洋古菌代谢产物;研究海洋古菌脂类合成途径;开发近海污染治理的微生物新技术;形成国际一流的科研和教学团队,引领全球海洋古菌组学。
实验室的研究方向涵盖湍流、气动噪声、无人机气动优化设计、民机防冰技术等领域。通过整合南方科技大学流体力学学科优势科研力量,围绕产业关键技术需求,开展前沿交叉领域的应用基础研究,为深圳市相关产业的快速可持续发展提供人才储备和技术支撑。将主动对接国家重大科技需求,积极服务深圳本地企业,力争在10年内成为具有国际影响力的航空航天复杂流动研究机构。
本实验室围绕新兴的量子点显示与照明技术领域,建立高效率长寿命QLED材料、器件、封装及工艺研发技术指导。致力于解决QLED用于显示及照明所面临的核心技术难题,包括高性能量子点及载流子注入传输材料、高效激子注入型QLED器件、QLED印刷制备工艺等核心关键技术,目标是开发具有原创性和自主知识产权的下一代QLED显示与照明技术。
实验室的研究方向包括:纳米压印设备及纳米压印工艺和材料开发和纳米压印技术应用研究,力求在关键设备、工艺和材料、工程应用等方面取得多项原创知识产权和专利,填补深圳市、广东省和国家在高端纳米压印技术领域的空白,为后期成功实现产业化和经济效益奠定基础。同时实验室也秉承面向社会、讲求实效、资源共享的原则,为深圳市高等院校、科研机构和高新技术企业提供科研、培训、咨询和技术开发服务,对外开放重点实验室平台设备。
以氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)等宽禁带材料为代表的第三代半导体材料和器件在高压、高功率、高频率、高效率等应用领域崭露头角,展现出巨大的应用前景。本实验室围绕第三代半导体器件开展研究,致力于GaN功率器件和封装技术开发,解决Si衬底GaN功率器件外延生长和制备中的关键问题,结合器件可靠性研究,最终实现了高质量的兼容CMOS工艺的Si基GaN功率器件,并同时开发了灵敏度高的适合生物、化学物检测的传感器及适合平板显示器所用的高性能开关器件。实验室旨在建立起开放性的平台和“产学研”一体化的科研模式,积极开展国内国际学术科技交流,目前已建成包含电子束曝光机、光罩曝光机、RIE、电子束蒸镀膜系统、LPCVD、ALD、ICP、PECVD等设备的完整 6英寸CMOS工艺线。实验室建设推进了我国在第三代半导体材料应用领域的技术进步,培养了第三代半导体相关研究的自主创新能力,布局具有自主知识产权的核心技术和产品,并通过产业化的推进加快第三代半导体应用的普及。
深圳市高机能材料增材制造重点实验室建设是为了响应“中国制造2025”产业发展战略,满足深圳市产业转型和技术升级的需要,突破现有技术瓶颈,开发具有自主知识产权的高机能材料(涵盖金属、高分子陶瓷)粉体制备技术、3D打印关键技术及打印装备,实现在航空、汽车结构件、模具行业与通讯产品领域的大规模应用。实验室实行开放式管理,引进包括院士在内的高层次人才以及青年才俊,高定位干实事,旨在3-5年内把实验室建设成为国内先进、国际知名的高机能材料3D打印理论和技术研发中心。
深圳市计算智能重点实验室围绕低能耗、轻量级、高可靠、可自主演化的计算智能共性技术集中攻关,面向互联网、软件服务行业,与相关企业密切对接,将高端研发与产业转化密切结合,打造基础理论——关键技术——产业应用的完整上下游,为互联网、软件服务等行业以及智能制造、智慧医疗、智慧物流等新兴方向的发展提供关键的底层技术。
深圳市电机直驱技术重点实验室主要围绕高密度电力直驱技术和无接触磁性变速传动技术开展研究。通过探索电机电磁能量转换新理论、新方法,发展电能生产、利用新技术,并推动其在新能源发电、电气驱动、高效节能等场合的应用,最终服务珠三角地区新能源及装备制造产业转型升级。
实验室依托南方科技大学环境学院,于2016年4月获深圳市科技创新委员会资助建立。
实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,实行在依托单位的领导下和学术委员会的指导下的主任负责制。实验室主任为刘崇炫教授,执行主任张作泰副教授,实验室拟配备26名科研人员,其中学术带头人3名。实验室人员主要为来自城市固废资源化技术与管理领域学术界和工程界的高端人才,包括国家特聘专家,固废综合利用领域知名企业家、教授,国家优秀青年基金获得者、孔雀计划获得者、高级工程师等。
实验室针对我国水、土污染防治需求,在开展地下水与土壤污染重大基础研究的基础上,结合社会需求,积极开展地下水与土壤污染勘探、快速检测、污染模拟、污染评价、健康风险评估、修复等技术开发及环境咨询与工程技术服务。促进和推动深圳市水、土污染环保产业的科技化发展,形成深圳市土壤、地下水污染调查、评价、管理、规划和决策的实验室及技术支撑平台,成为深圳市土壤、地下水污染修复及管理的智库。
实验室以发展新型高性能有机半导体材料为核心,开发具有自主知识产权的应用于场效应晶体管、太阳能电池、光电探测器等的材料体系。建立包括分子结构、光电性质等相关的表征平台,对材料性质进行全面表征,以便对材料进行优化。重点研究有机半导体材料的溶液法印刷成膜工艺,通过分子结构、添加剂以及溶剂控制,实现有机半导体材料的高通量、大面积、适合柔性衬底的印刷加工。建立一个完善的有机半导体印刷电子研究平台,研究能力处于国内领先、国际一流的水平。
实验室主要研发任务是搭建一个电解水制氢的深圳市重点实验室共享平台,平台具备PEM电解水制氢系统的设计、组装及测试能力,实验室专注于研究酸性电解水制氢的技术,掌握催化剂、双极板及单电池等关键组分的工艺及工程技术。具体的研发任务为:
(1) 用于PEM电解水制氢的非贵金属析氢电催化材料与析氢电极的研究;
(2) PEM电解水制氢的单电池的设计及综合流体仿真;
(3) 电堆一致性与系统一体化集成设计的研究。目标是建立一个以酸性电解水制氢(PEM electrolysis)为主的氢能技术重点实验室,为填补国内在该领域的技术空白及为实现氢能技术在深圳市的产业化打造基础,而且并能在短期内把南方科技大学和深圳在氢气制备技术领域提升到国际领先水平。
实验室专注于太阳能全光谱发电技术研究和开发,重点研发太阳光谱分光和聚光材料、新型高效光伏材料及器件和高热容热存储材料。南科大材料系何祝兵教授和化学系何振宇教授分别担任实验室正副主任,固定研究人员22人,其中具有博士学位科研人员10人。拥有先进的复合光学镀膜系统、PECVD、PVD、ALD等薄膜物理沉积设备,和完备的化学合成和检测表征平台。至今,已经在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int.等国际顶尖学术期刊发表论文20余篇,申请专利近30项。光伏电池冠军效率接近20%,并研发出一批高质量的光学薄膜材料设计与制备工艺技术。
深圳市电磁信息重点实验室面向深圳市乃至全国的电子信息技术产业需求开展科学研究,以发展 6G 通信及其关键的低轨卫星互联网技术为目的,以卫星星座组网与天地一体化无线连接技术研究为特色,融合现代最新电磁无线技术发展方向,进一步推进和发展深圳市高性能无线接入技术,力求以 6G 通信技术与卫星载荷中的电磁信息技术为特色研究主体,争夺我国 6G 无线通信与卫星载荷技术制高点。
深圳市天然气水合物重点实验室依托南方科技大学前沿与交叉科学研究院而立,将天然气水合物科技、高压科学与技术领域的一批国家级人才的前沿科学研究集中起来,聚焦海洋资源开发及生态可持续发展战略,结合大湾区大科学装置、科研及产业优势,研究与天然气水合物开采密切相关的科学问题,建立成熟的理论模型,为天然气水合物的安全开采提供基础参数。立足于天然气水合物科学与技术的发展与应用创新,推动新型天然气水合物综合表征技术和先进水合物制备和应用领域的深度融合。通过对天然气水合物的水文地质条件下研究,包括多维测试系统的研发和运行,精确理论模型的建立,联合深圳市及全国相关院所开展水合物试开采模拟,为我国天然气水合物商业化开采提供支持。
深圳市材料界面科学和工程应用重点实验室(筹建启动)
深圳市材料界面科学和工程应用重点实验室旨在以材料界面科学为基石,结合先进材料、表面功能化、界面传质、浸润控制和环境工程等技术来设计和开发新型界面功能材料,建立复杂体系中的表界面行为控制手段,为解决深圳市新能源和传统能源快速发展面临的环境和资源压力提供保障。实验室研究领域包含废旧动力电池复杂相分离和资源化再利用、界面行为控制修复含油污泥和土壤、高性能锂离子电池电极材料制备、高稳定超疏水空泡涂层技术和响应性磁性界面材料等五大研究方向。实验室将与其他院校开展广泛深入的合作,深化合作交流机制,逐步将本实验室建设成为国内一流、国际先进的创新型界面科学与工程应用实验室,为驱动深圳市产业可持续发展做出重要的贡献。实验室由深圳市科创委支持,南科大徐政和院士担任实验室主任。
本实验室响应国家智能制造战略,服务大湾区发展高精尖制造产业集群的需求,引领机器人与人工智能技术颠覆性发展,打造科技创新、国际交流和杰出人才培养高地。实验室研究的全球首例全自主机场行李车智能收布机器人系统在动态环境、稠密人群机场环境内实现全世界第一款全自主行李车智能收布,具有高度自主性、智能化等特点,在提升机场智能化的同时,帮助机场提高运营效率,降低运营费用。
机器人产业是国家和深圳市聚焦的战略发展方向,是高端装备制造的重要组成部分,也是中美高科技博弈的主要焦点领域之一。制造业是中国一大经济支柱,全球超过70%的电子产品由中国制造,中央政府、广东省、深圳市均对产业升级和智能制造予以了高度重视。柔性与智能制造发展水平关乎我国未来制造业的全球地位,国家《“十四五”智能制造发展规划》要求聚焦设计、生产、管理、服务等制造全过程,突破设计仿真、混合建模等基础技术,开发应用增材制造、超精密加工、柔性制造等先进工艺技术,攻克智能感知、高性能控制、人机协作、精益管控、供应链协同等共性技术。
深圳市连续碳纤维复合材料智能制造重点实验室(筹建启动)
深圳市连续碳纤维复合材料智能制造重点实验室聚焦连续碳纤维复合材料的高效低成本成型、自动化制造及大数据系统等技术研究,旨在突破前沿技术,培育高端装备,满足航空航天、新能源汽车、高速铁路等领域对关键部件的需求。其成果有助于航空航天结构件的轻量化与性能提升、新能源汽车的轻量化设计及续航能力增强、高速列车关键部件的优化。实验室通过持续创新,正成为该领域的核心研究与创新基地。
本重点实验室致力于推动量子科技与纳米光子学研究迈向国际前沿,聚焦深亚波长尺度下光与物质的相互作用机制。实验室配备金属有机气相沉积、阴极荧光、低温光谱及扫描探针显微镜等尖端设备,具备10纳米量级表征能力,可对Micro-LED、量子光源等新型器件进行纳米级界面与缺陷分析。依托先进设备,本实验室致力于研制5-50纳米超小型电致发光器件与激光器,突破量子光源的尺寸极限,为光量子计算、超分辨成像等前沿领域提供关键技术支撑。通过跨学科交叉创新,实验室将光电子技术与生命科学深度融合,预期实现单轴突光遗传学刺激及10纳米级生物成像等突破。团队以"器件-材料-机理"三位一体的研究范式,重点攻克氮化物纳米结构尺寸效应、量子点尺寸均匀性调控等科学难题,着力培育具有国际竞争力的科研人才,形成自主知识产权的深亚波长光电子技术体系,为我国在新一代显示技术、量子信息技术等战略领域抢占先机。
实验室结合航天器控制和机器人控制的背景和需求,围绕高阶全驱系统的模型分析、性能分析、控制系统设计及其应用等方面开展研究,主要研究内容包括:非线性控制理论与应用研究;多智能体与网络化控制研究;自主无人系统与机器人控制研究。实验室取得的航天器控制技术和机器人控制技术将应用和服务于深圳市相关产业集群,从而加速推动深圳市及我国航空航天产业链和机器人产业链的发展,为深圳市以及大湾区建设科技创新高地和新兴产业重要策源地做出贡献,为经济增长注入新的动力。
深圳市机器人视觉与导航重点实验室聚焦于机器人视觉与导航系统的研究。市场上实际应用的自主移动机器人存在低灵活度、低鲁棒性、高成本等问题,无法在复杂非结构化环境下高效的自主导航与交互,难以应用于如家庭、学校、医院等高动态且高人群稠密度的复杂环境。本实验室围绕机器视觉、机器人导航、同时地图构建与定位(SLAM)、机器学习等技术展开研究,融合多种传感器信息(相机、激光雷达、毫米波雷达、GPS等),借助计算和通信设备,使移动机器人具备智能环境感知、自主决策规划、自动控制以及智能通信等功能,实现机器人与环境的智能交互,进一步促进移动机器人在复杂环境下感知、决策与规划自主能力的跨越式提高。
深圳市宽速域变密度连续式风洞重点实验室(筹建启动)