大型低溫制冷系統廣泛應用于大科學裝置、航天發射、氫能儲運、氦資源提取、量子計算等國家安全和戰略高技術領域，是我國重要戰略支撐技術。隨著我國經濟與科技發展，對大型低溫技術和裝備的需求日益迫切，中國科學院理化技術研究所（以下簡稱理化所）曾于2010年和2015年先后承擔兩項財政部國家重大科研裝備研制專項任務，成功研制出我國首套液氫溫度（20K）大型低溫制冷裝備、2.5kW@4.5K/500W@2K大型低溫制冷系統，關鍵指標達到國際先進水平。

但是，由于當時我國尚未具備液氦溫度萬瓦級超大型低溫制冷技術和裝備制造能力，多個大科學裝置建設還需要進口西方的制冷裝備系統，并隨時遇到漫天要價和斷供的風險。面向國家戰略需求，理化所迎難而上，揭榜掛帥，發起對“液氦溫度萬瓦級超大型低溫制冷技術和裝備制造”這一低溫技術制高點的新一輪沖刺，承擔起中科院C類先導專項重大攻關任務，努力為氦資源自主保障以及航天工程低溫制冷裝備的自主可控提供重要技術支撐。

從早期的重大專項到如今的先導專項，研究所在項目實施過程中，最大的挑戰是工程化能力。包括兩方面，一是科研團隊偏小、偏散，實施重大任務的工程化研制能力有待進一步提高；二是統籌協調難度更大，特別是先導專項，理化所需要牽頭數十家單位共同研發，需要院內外各方面的協調配合，對研究所工程化管理能力提出了更高要求。

十幾年來，面對挑戰，研究所做了三方面嘗試：

一是打破PI制，重組課題組成立研究中心。以重大任務為牽引，整合研究所內研究開發、系統集成和工程應用三個課題組，組建“低溫工程與系統應用研究中心”，形成首席科學家領銜、科研骨干、技術支撐人員聯合攻關的創新團隊模式，建立了一支集研究開發、集成制造、工程應用于一體，具備工程開發能力的大型低溫技術核心團隊。

二是任務為經、方向為緯，實行矩陣化管理模式。在傳統任務專項-項目-課題層級設置的基礎上，進一步按照工藝流程設置流程設計與控制、透平膨脹機、冷箱集成、冷壓縮機、氦壓縮機及濾油系統、系統集成調試六大方向，由各個方向統籌把握各類任務實施進度，加強不同任務之間的統籌協調，確保高效協同作戰。

三是技術管理、黨建高效協同，深化“三線”工作法。借鑒理化所在空間制冷研制中發展的“三線”工作法，在大型低溫制冷系統研制過程中進一步深化，設置項目指揮線、技術線和黨建線，指揮線抓管理，技術線抓節點，黨建線抓思想，形成三線高效協同的管理模式，有力保障了項目的順利實施。

通過大家的努力，在方方面面的大力支持下，2022年7月底，先導專項經過1年多的緊急攻關，成功研制出300L/h氦液化器樣機，性能指標達到國際先進水平并通過專家成果鑒定。更重要的是，通過這些任務的實施，理化所建立了一支不計個人得失、敢于創新和特別能戰斗的年輕的低溫技術研發團隊，和一整套行之有效的工程化管理模式，為后續重大任務實施提供了有益借鑒。

與此同時，我們也認識到，由于科研團隊長期圍繞重大任務持續攻關，重在關鍵節點的把控，對于事關長遠發展的一些基礎科學問題還考慮不足，因此，我們正在以重點實驗室體系重組為抓手，不斷凝練重大戰略需求背后的基礎科學問題，著眼未來可持續發展。

面向未來，理化所仍將繼續秉持“低溫國家隊”的使命定位，承擔“國家事”、“國家責”，為國家戰略資源、能源、重大科技基礎設施等領域的發展提供重要戰略支撐。“十四五”末，我們將突破萬瓦級制冷機核心關鍵技術，推動我國大型低溫制冷技術達到國際先進水平。在未來，理化所還將在極低溫乃至mK溫度大型低溫制冷技術研究和裝備研制的路上繼續拼搏持續創新，努力成為國際低溫科學與技術的研究高地。