——河南省农科院农产品产地减损技术及装备研究团队与科研单位、企业合作实践案例
推动科技创新和产业深度融合,是以习近平同志为核心的党中央准确把握科技和产业发展规律作出的重大战略决策。河南省农业科学院在实践探索中,形成了一批科技创新和产业创新深度融合的成功经验。本期推送农产品产地减损技术及装备研究团队(以下简称产地减损团队)的成功做法。产地减损团队立足河南大宗粮油、特色果蔬和中药材资源,聚焦农产品采后干燥、品质调控、智能装备研发、绿色无添加干制产品开发等关键领域,积极拓展与高校科研院所、装备制造企业、农业及食品加工企业的多方协同合作,取得了可借鉴的实践经验,有力推动装备制造与食品加工企业转型升级,实现科研成果高效转化,推动科技创新与产业创新深度融合。
加强农产品产地减损,是落实“减损就是增产”理念、筑牢粮食与特色农产品安全屏障的重要抓手。推动产学研深度协同,是打通从工艺研发、装备创制到产业化应用全链条、破解科研与产业脱节的关键举措。产地减损团队立足河南优势特色农产品产业发展实际,构建起“需求导向-联合攻关-装备研发-技术转化-示范应用-持续改进”的协同创新闭环。近三年来,团队依托院新兴学科建设、院县共建、产地初加工中试平台等载体,在干燥机理解析、智能干燥装备创制、科研试验装备成果转化、人才培养等方面取得阶段性成果,初步探索出一条产学研用深度融合的实践路径。
一、锚定产业现实痛点,聚力开展技术攻关
紧扣河南优势特色农产品采后产业发展痛点,搭建科研机构、高校、装备企业、生产经营主体等多方对接桥梁,破除科研与产业之间信息孤岛、资源隔阂、合作障碍三重壁垒,推动合作模式由碎片化技术合作迈向多主体联合攻关、迭代优化的协同创新新阶段。一是破解物料适配难题,构建特色农产品干燥数据库。针对农产品适配干燥技术快速筛选难、工艺设计效率低等问题,基于热泵、红外、微波、射频等10余种干燥技术手段,创建涵盖花生、大蒜、山药等8种河南优势特色农产品干燥数据库,实现物料与适宜干燥技术的快速匹配,为差异化干燥工艺制定提供数据支撑。二是突破装备技术瓶颈,研发系列智能干燥装备。针对现有干燥设备品类单一、智能化程度不高等问题,依托自主研发农产品“干燥可视化”系统和智能“感知-控制-决策”三位一体关键技术系统,成功研发了多功能碳纤维远红外联合热泵、固态射频联合热风、射频-真空脉动联合干燥机等干燥装备10余种成套干燥装备,兼顾节能性、控温精度和加工品质。三是补齐多场景应用短板,同步开展工艺与新产品创制。面向实验室科研、企业规模化加工、合作社产地初加工等多元应用场景,开展绿色无添加干制食品工艺研发,建立特色农产品干燥品质评价体系,实现减损、提质、增值一体推进。近三年,团队相关成果获河南省科学技术进步奖、中国发明协会创新奖和农科系统奖共3项,发表高水平学术论文20余篇(单篇最高影响因子15.6),授权国家专利14件(已转化5件),为产学研协同转化筑牢技术根基。
二、厘清各方优势,建立协同互补联合攻关机制
产学研合作要摒弃短期、碎片化的技术转让模式,依托科研项目、创新载体长期积淀,建立优势互补、互利共赢、稳定可持续的战略合作伙伴关系,全方位打通科研与产业融合壁垒。一是以项目为纽带,联合实施科研攻关。围绕农产品采后干燥机理解析、多热源耦合节能干燥核心装备迭代升级、特色农产品绿色干制工艺研发等重点方向,团队与高校、科研院所及企业共同凝练科学问题与产业技术需求,联合申报并实施省部级以上项目,统筹发挥科研团队机理研究、高校理论创新、企业工程制造的多方优势,形成目标同向、资源集聚、优势互补的联合攻关格局,推动基础研究与产业技术研发一体部署、同步推进。二是以平台为载体,深化产学研协同互动。团队依托院县共建、农产品产地初加工中试平台等,推动科研资源向企业开放共享,打通企业产业需求向科研端快速传导的通道。此外,团队还定期围绕产业问题开展走访调研,将生产一线的“问题清单”转化为科研团队的“攻关清单”,确保研发方向始终紧贴生产实际、贴合市场需要。三是以人才为纽带,推动双向深度嵌入。依托农产品干燥技术装备中试平台,联合中国农业大学、西北农林科技大学、北京工商大学等省内外高校培养硕士研究生10余名,在科研项目、样机试制、物料中试等实战场景中锤炼学生实操本领,提升解决产业真实复杂问题的能力;选派5人次科研骨干赴河南天赫伟业能源科技有限公司、河南中联热科股份有限公司等机械生产企业开展科研实践活动,深度参与装备结构优化、样机调试、现场工况测试,近距离摸清设备加工制造、安装运维、市场应用中的现实难题;同时邀请企业技术人员全程参与项目攻关方案论证与试验验证,充分吸纳工程化制造、成本控制、现场应用方面的实践经验,有效提升技术方案落地实施可行性。通过人才互融共用、双向赋能,打破科研院所、高校与企业之间的人才壁垒,为联合攻关注入源源不断的智力支撑。
三、以科研试验装备为突破口,打通成果转化关键堵点
科研试验装备是连接基础研究与产业化应用的关键载体,然而现有干燥领域专用试验装备难以满足工艺研发与优化的现实需要。团队以科研试验装备研发为切入点,从三方面发力,着力打通成果转化关键堵点。一是精准对接科研需求,定制开发系列化专用试验装备。针对不同高校、科研院所在干燥技术、干燥工艺、品质评价等方面的个性化需求,团队采取“一地一策、按需定制”的研发模式,先后为中国农业大学、中国农科院、南昌大学等30余家单位定制开发了多功能碳纤维远红外联合热泵干燥设备、固态射频干燥设备、基于计算机视觉的温湿度控制一体化装备等一系列科研试验装备。目前,这些科研试验装备均可批量化生产,已向上述高校及科研院所销售40余台(套),有效缓解了高效科研院所干燥科研专用试验装备短缺的突出问题。实践表明,定制化开发模式既精准回应了不同用户的差异化科研需求,也为装备从“样机”走向“产品”提供了明确的应用场景和迭代依据。二是建立“研发-应用-反馈-再研发”闭环机制,推动装备迭代升级。团队始终将用户应用体验作为装备优化的重要依据。装备交付使用后,建立常态化回访反馈机制,定期回访用户,系统收集整理试验装备运行数据与使用反馈,分类梳理影响试验便利性、数据准确性及操作安全性等方面的改进需求。通过持续迭代升级,用户复购率和推荐使用率显著提升,充分验证了闭环迭代机制的实际成效。三是推动试验装备向产业化延伸,拓展成果转化通道。科研专用试验装备的研发价值,不仅在于服务实验室基础研究,更在于为工业化生产装备提供技术验证与参数支撑。团队注重将试验装备验证成熟的工艺参数、结构方案和控制逻辑向产业化装备平移转化,实现“试验装备验证工艺—产业化装备承接转化”的有序衔接。例如,在多热源互补热泵干燥试验装备研发过程中形成的分段温湿度协同控制策略、碳纤维远红外辅助加热均匀性布置方案等关键技术,已成功应用于河南天赫伟业能源科技有限公司、河南中联热科工业节能股份有限公司等合作企业的产业化干燥设备中,有效提升了企业产品的温控精度和干燥均匀性,能耗较传统设备降低15%以上。通过试验装备与产业化装备的联动发展,团队逐步形成了“基础研究用试验装备—工艺优化用中试装备—规模生产用产业装备”三阶递进的产品体系,构建起从科研需求中产生产品、从产品应用中反哺科研的良性循环,为农产品产地减损技术的大规模推广应用奠定了坚实的装备基础。
四、合作成效与经验体会
体会一:坚持需求牵引,锚定产业导向是科企协同的根本前提
科研选题必须扎根产业一线,把农产品采后减损、装备短板、科研试验设备缺口等现实痛点作为科研出发点,成果成效以装备好不好用、工艺能不能落地、减损增效是否实现作为实际评价标尺,让科技创新真正服务产业发展现实需要。
体会二:坚持优势互补,明晰权责利益是长效合作的重要基础
产学研合作需要厘清科研团队、高校院所、装备企业、经营主体各方定位与责任边界。科研团队主攻机理研究、工艺创制;高校院所强化理论解析与试验验证;企业发挥工程制造、市场推广优势;生产主体反馈一线应用问题。建立共同投入、联合研发、利益共享、风险共担的契约化合作机制,充分尊重科研劳动价值,保障企业产业化权益,实现多方各展所长、互利共赢。
体会三:坚持全过程协同,全链条贯通是成果转化的核心路径
成果转化绝非项目结题之后一次性的技术转让,必须树立全周期协同思维,将协同合作贯穿方案设计、样机试制、试验验证、迭代优化、生产应用、市场推广完整链条。从研发之初就让企业、应用主体深度参与,把制造约束、成本条件、现场工况前置融入研发环节,打通创新链与产业链。
体会四:坚持质效统筹兼顾,实用可推广是技术落地的关键标尺
技术创新既要追求工艺、装备的技术先进性,更要兼顾工程实际,统筹设备运行可靠性、加工产品品质稳定性,充分考量企业制造成本、经营主体投入承受能力。不片面追求参数指标的理想化,平衡技术性能、建设成本与应用效益,保障技术具备大规模推广的现实条件。
体会五:坚持开放共享赋能,示范服务是技术扩散的有力保障
成熟技术的价值在于规模化落地应用。做好示范基地建设、技术培训、后续持续技术服务,通过成果路演、现场观摩、工艺输出等多种方式开放共享成熟技术成果。推动减损工艺、节能干燥装备向更多农产品主产区、装备企业、加工经营主体辐射扩散,把单项合作成效转化为行业整体的产地减损效能。
下一步,团队将持续聚焦河南大宗粮油、特色果蔬、中药材采后减损重大需求,持续深化干燥机理、品质调控、智能装备与绿色加工技术研究,不断完善产学研深度融合创新范式,推动更多科研成果走出实验室、转化为现实生产力,为河南农业高质量发展、保障农产品供给安全提供有力技术支撑。