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宋延林:纳米ææ–™å°ä¸–ç•Œ
2014-04-09 09:49  ???:2445

  1994年,国家æ°å‡ºé’年科学基金设立,科技界习惯称其为“æ°é’”。æ°é’设立之时,我国科研队ä¼å»ºè®¾æ­£é¢ä¸´“é’黄ä¸æŽ¥”的巨大难题。于是,“促进é’年科学和技术人æ‰çš„æˆé•¿ï¼Œé¼“励海外学者回国工作, 加速培养造就一批进入世界科技å‰æ²¿çš„优秀学术带头人”æˆäº†æ°é’的使命。20年过去,获得æ°é’资助的科学家已达数åƒå,他们中走出了白春礼ã€é™ˆç«ºã€åˆ˜å¾·åŸ¹ã€å¢æŸ¯ã€çŽ‹è´»èŠ³ã€è–›å…¶å¤ã€å§šæª€æ ‹ã€æ¨ç„•æ˜Žç­‰è®¸å¤šå„自学科领域的将æ‰ã€å¸…æ‰ã€‚在æ°é’支æŒä¸‹ï¼Œä¸€å¤§æ‰¹åˆ›æ–°æ€§ç ”究获得çªç ´ï¼Œå…¶ä¸­ä¸ä¹æ¯”肩国际最高水平的研究æˆæžœã€‚

  æ°é’设立20年之际,本报在“科星ç¿çƒ‚”æ ç›®ä¸­é™†ç»­å‘读者介ç»åä½™ä½èŽ·å¾—æ°é’支æŒã€å–å¾—å“越æˆå°±çš„科学家,试图从他们的æˆé•¿åŽ†ç¨‹ã€åˆ›æ–°æ•…事中,探寻科技æ‰ä¿ŠåŸ¹å…»ã€äººæ‰å¼ºå›½å»ºè®¾ç­‰è§„律性命题。

  “ä¸ç®¡æ˜¯æžç§‘研还是åšä¼ä¸šï¼Œéƒ½å¿…须专注地åšå‡ºæœ€å¥½çš„æˆæžœæˆ–产å“,基础研究更是åªæœ‰ç¬¬ä¸€ï¼Œæ²¡æœ‰ç¬¬äºŒã€‚”45å²çš„中科院化学所研究员宋延林有一股书å·æ°”,声音ä¸é«˜ï¼Œçœ¼é•œç‰‡åŽçš„é‚£åŒçœ¼ç›æ°¸è¿œå¸¦ç€ç¬‘æ„。

  熟悉他的人都知é“,从国家æ°å‡ºé’年科学基金获得者,到改å˜æ•´ä¸ªå°åˆ·è¡Œä¸šçš„绿色制版技术开å‘者,å†åˆ°ä¸­ç§‘纳新公å¸åˆ›åŠžè€…,10多年的科研和产业化实践æ‰è®©å®‹å»¶æž—有感而å‘。

  “ä¸ç®¡æ˜¯ä¸€å¼ çº¸ï¼Œè¿˜æ˜¯ä¸€å—塑料膜,我在上é¢æ‰“å°å‡ºä¸€æ¡çº¿ï¼Œå®ƒå°±èƒ½å¯¼ç”µï¼›è¿˜æœ‰è¿™åªæ¼‚亮的è´è¶ï¼Œå®ƒçš„色彩ä¸æ˜¯é è‰²ç´ è€Œæ˜¯é çº³ç±³ç»“构产生的,我们å¯ä»¥æŠŠå®ƒæ‰“å°å‡ºæ¥……”说起纳米技术将给å°åˆ·äº§ä¸šå¸¦æ¥çš„巨大影å“,宋延林滔滔ä¸ç»ã€‚让人感觉他就åƒä¸€ä¸ªé­”术师,能让一个个纳米颗粒乖乖å¬è¯ï¼Œæ‰“å°å‡ºæ­¤å‰äººä»¬æƒ³è±¡ä¸å‡ºçš„神奇世界。

  10å¹´å‰ï¼Œå½“宋延林带领自己的团队闯入å°åˆ·é¢†åŸŸæ—¶ï¼Œè¿œæ²¡æœ‰ä»Šå¤©è¿™èˆ¬è‡ªä¿¡ï¼Œä¹Ÿæ²¡æœ‰æƒ³åˆ°ä¼šå¼€è¾Ÿå¦‚此广阔的空间。2004年,他在国家项目支æŒä¸‹å¼€å‘出å¯ä¸Žå›½å¤–知åå“牌媲美ã€ä½†ä»·æ ¼ä»…为其1/10的打å°å¢¨ç›’。

  他本å¯ä»¥åœ¨äº¤å‡ºä¸€ä»½æ¼‚亮的结题报告åŽç”³è¯·ä¸‹ä¸€ä¸ªè¯¾é¢˜ï¼Œä½†éšç€å¯¹å°åˆ·è¡Œä¸šçš„深入了解,他æ„识到,我国å°åˆ·è¡Œä¸šæ±¡æŸ“严é‡ä¸”核心技术长期被国外ä¼ä¸šåž„断。能å¦ç”¨çº³ç±³æ料通过打å°ç ”å‘出绿色制版技术?宋延林开始新的æ€è€ƒã€‚

  通俗地讲,传统的激光照排相当于“胶片照相机”,较先进的计算机直接制版技术(CTP)相当于“æ‹ç«‹å¾—”,而绿色制版技术就åƒæ˜¯“æ•°ç ç›¸æœº”。

  具体说æ¥ï¼Œæ¿€å…‰ç…§æŽ’需è¦ä¸¤æ¬¡æ›å…‰æ˜¾å½±ï¼Œè¿‡ç¨‹ç¹ç,而且使用的显影ã€å®šå½±æ¶²ç­‰åŒ–学物质会产生大é‡æ±¡æŸ“。å³ä½¿ç›®å‰å›½é™…上最先进的CTP,也需è¦æ„Ÿå…‰é¢„涂层和化学处ç†è¿‡ç¨‹ï¼Œè€Œä¸”核心技术被国外ä¼ä¸šåž„断,设备和耗æ价格昂贵,让国内大多数ä¼ä¸šæœ›è€Œå´æ­¥ã€‚

  更é‡è¦çš„是,如果走已有技术路线,想实现å°åˆ·æŠ€æœ¯çªç ´ï¼Œèµ¶è¶…å‘达国家,实现跨越å‘展,å¯è°“希望渺茫。“我们必须å¦è¾Ÿè¹Šå¾„,从原ç†ä¸Šå®žçŽ°çªç ´ã€‚”宋延林说。

  他的设想,是用纳米æ料的创新产生“å˜é©æ€§”技术,å³å°†å°åˆ·è¡¨é¢è¿›è¡Œçº³ç±³ç»“构处ç†ï¼Œä½¿å…¶å½¢æˆå›¾æ–‡åŒºä¸Žéžå›¾æ–‡åŒºæ¸…æ™°çš„ç•Œé¢ï¼Œå³å›¾æ–‡åŒºè¶…亲油(ç–水),éžå›¾æ–‡åŒºè¶…亲水(ç–油)。

  这其中最核心的技术问题是通过对æ料表é¢èƒ½çš„控制,解决图文和éžå›¾æ–‡åŒºçš„å差和è€ç£¨æ€§é—®é¢˜ï¼Œå…¶ä¸­çš„关键则是如何控制液滴在固体表é¢çš„扩散和转移。液滴在固体表é¢å¹²ç‡¥çš„过程容易形æˆå’–啡环,影å“å°åˆ·è´¨é‡ï¼Œè¿™ä¸ªå›°æ‰°å­¦ç•Œå’Œå·¥ä¸šç•Œçš„“咖啡环效应”多年未被攻克。因而,当宋延林æ出解决设想时,没有几个人看好这一研究。ä¸å°‘专家肯定了这个方å‘的环ä¿ä¼˜åŠ¿ï¼Œä½†è®¤ä¸ºè¦å®žçŽ°å›¾æ–‡åŒºå’Œç©ºç™½åŒºçš„巨大åå·®éžå¸¸å›°éš¾ï¼Œå°†æ¥åªèƒ½æ‰“å°ä¸€äº›æ¯”较低端的产å“。

  宋延林没有退缩。他深知è¦åšçœŸæ­£çš„创新必须有敢为人先的勇气,è¦å¼€è¾Ÿä¸€æ¡å…¨æ–°çš„技术路线必须首先解决基础科学问题。“幸è¿çš„是,我得到了æ°å‡ºé’年基金的资助,对基础科学问题进行了系统é€å½»çš„研究。”宋延林说。

  他æˆåŠŸäº†ã€‚“你看,我们å¯ä»¥åšåˆ°ç”±çº³ç±³é¢—粒组æˆçš„墨滴形æˆéžå¸¸å‡åŒ€çš„点,并能让一个墨滴是由一个ã€ä¸¤ä¸ªåˆ°å‡ ä¸ªæ•°ç›®å¯æŽ§çš„纳米颗粒形æˆï¼›åœ¨æ­¤åŸºç¡€ä¸Šï¼Œæˆ‘们还能åšåˆ°è®©çº³ç±³é¢—ç²’åƒç³–葫芦一样串æˆä¸€æ¡ç›´çº¿ï¼Œè€Œä¹‹å‰ä¸¤ä¸ªæ¶²æ»´èžåˆåŽå¸¸å¸¸ä¼šå½¢æˆä¸€ä¸ªæ›´å¤§çš„液滴。”指ç€PPT上的一张张图片,宋延林显得éžå¸¸è‡ªä¿¡ï¼Œ“纳米尺度点ã€çº¿ã€é¢å½¢æˆæŽ§åˆ¶ç­‰åŸºç¡€é—®é¢˜çš„解决,çªç ´äº†ä¼ ç»Ÿå°åˆ·æŠ€æœ¯ç²¾åº¦çš„æžé™ï¼Œå¯ä»¥è‡ªè±ªåœ°è¯´ï¼Œè¿™æ˜¯ç›®å‰èƒ½çœ‹åˆ°çš„最好的结果了。”基于基础科学问题的çªç ´ï¼Œ2009年,宋延林团队研å‘的纳米绿色制版技术的中试线顺利建æˆï¼Œå¹¶å·²æˆåŠŸæŽ¨å‘市场。在此基础上,他带领团队将纳米æ料应用于绿色油墨ã€ç»¿è‰²é“æ¿åŸºç”Ÿäº§ç­‰é¢†åŸŸï¼Œå½¢æˆäº†å®Œæ•´çš„绿色å°åˆ·äº§ä¸šé“¾æŠ€æœ¯ã€‚“4å¹´å‰æˆ‘给你看的åªæ˜¯ç»¿è‰²åˆ¶ç‰ˆè¿™ä¸€ä¸ªçŽ¯èŠ‚,现在我们已ç»å¯ä»¥åˆ©ç”¨çº³ç±³æ料实现整个å°åˆ·äº§ä¸šé“¾çš„绿色化,æžå¤§å‡å°‘了污染物的排放。”

  这还远ä¸æ˜¯ä»–的最终目标。宋延林在多个场åˆç”¨åˆ°çš„PPT中有这样一张照片,那是美国《时代周刊》的一个å°é¢ï¼šä¸€åªå·¨å¤§çš„iPhone手机背åŽæ˜¯æµ“烟滚滚的烟囱和无数的工人。

  “这暗示中国的ç»æµŽå‘展一是牺牲环境ã€ä¸¥é‡æ±¡æŸ“;二是é å»‰ä»·åŠ³åŠ¨åŠ›ã€‚这就是中国给世界的å°è±¡ï¼Œæ˜¯æ—¶å€™åšå‡ºæ”¹å˜äº†ï¼äº‹å®žè¯æ˜Žï¼Œæˆ‘们å¯ä»¥é€šè¿‡æŠ€æœ¯åˆ›æ–°æ‹¿å‡ºé¢†å…ˆã€çŽ¯ä¿çš„绿色解决方案。”他说,正是在ä¸æ–­å’Œäº§ä¸šæŽ¥è§¦çš„过程让他深刻认识到,利用科技进步改造æå‡ä¼ ç»Ÿäº§ä¸šä¸æ˜¯ä¸€å¥ç©ºè¯ï¼Œè€Œæ˜¯è½åœ¨æ¯ä¸ªç§‘研人员肩上的责任。

  因此,他åˆæ出绿色å°åˆ·åˆ¶é€ çš„概念。“我们è¦ä»¥æ ¸å¿ƒçš„纳米æ料技术为支撑,力求通过å°åˆ·æ–¹å¼ï¼Œè§£å†³å°æŸ“ã€å»ºæ等多个行业的污染问题。”ä»–é€éœ²ï¼Œä¸‹ä¸€æ­¥å°†çªç ´çº¸å¼ å°åˆ·çš„范畴,把纳米绿色å°åˆ·æŠ€æœ¯å»¶ä¼¸åˆ°ç”µå­ã€å»ºæã€å°æŸ“等行业,通过纳米æ料的创新和应用,解决上述行业的环境污染和高能耗问题,åŒæ—¶é™ä½Žç”Ÿäº§æˆæœ¬ï¼Œå½¢æˆä¸€ä¸ª“纳米æ料绿色å°åˆ·æŠ€æœ¯äº§ä¸šé›†ç¾¤”。

  而å°åˆ·å…‰å­æ¦‚念的æ出则让宋延林的触角进入å¦ä¸€ä¸ªæ–°å…´è¡Œä¸šï¼Œå¹¶ä¸Žå®æ´ã€ä¸‰æ˜Ÿç­‰çŸ¥åå…¬å¸å¼€å±•åˆä½œã€‚“比如在智能包装方é¢ï¼ŒåŒ–妆å“的包装å¯ä»¥æŒ‡ç¤ºæ¶ˆè´¹è€…æ ¹æ®æ¸©åº¦ã€æ¹¿åº¦çš„差异使用ä¸åŒçš„产å“,而纳米光å­ææ–™å¯ä»¥ç”¨äºŽé«˜çµæ•åŒ»ç–—检测产å“和高性能显示器的开å‘。”

  “也许将æ¥æ‰‹æœºã€ç”µè„‘ã€ç”µè§†å±å¹•éƒ½å¯ä»¥æ‰“å°å‡ºæ¥ï¼Œå·èµ·æ¥å°±èƒ½å¸¦èµ°ã€‚”ä»–åšä¿¡ä¸­å›½äººä¸€å®šèƒ½åšå‡ºæœ€é¢†å…ˆçš„学术æˆæžœï¼Œä¹Ÿèƒ½æ供最好的产å“。

  “我们用技术优势弥补了商业上的ä¸è¶³ï¼ŒçŽ°åœ¨æˆ‘们的产å“å·²ç»å‡»ç©¿äº†ç«žäº‰å¯¹æ‰‹çš„æˆæœ¬ä»·ï¼Œå†ä¹Ÿä¸ç”¨å› ä¸ºå¯¹æ‰‹é™ä»·å°±å¿ƒæ…Œã€‚”宋延林åšå®šåœ°è¯´ï¼Œäº‹å®žä¸Šä¸ç®¡æ˜¯åšç§‘研还是产业化他一直都“如履薄冰,必须胆大心细”。但ä¸ç®¡å¦‚何艰辛,他都会在创新之路上åšå®šåœ°è·‹æ¶‰å‰è¡Œã€‚