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         我們一直在路上——記遼寧科技大學胡知之教授科研團隊

     

     

     

      “胡老師您好,您的產品已經隨著探測器飛向火星了,非常感謝您多年來的鼎力支持,我們一起期待明年在火星表面上展現風采!”這是航天五院火星項目組給遼寧科技大學胡知之教授發來的感謝信中的一段話。在不久前升空的“天問一號”火星探測器上,胡知之教授團隊研發的無色透明聚酰亞胺(CPI)薄膜作為光學窗組件材料搭乘長征五號運載火箭踏上了“問天逐火”的星際航程。

    此次發射邁出了我國自主開展行星探測的第一步,將一次性實現環繞火星、巡視火星和著陸火星三大目標,其科研成果的密集程度不言而喻?!疤靻栆惶枴背晒Πl射的背后,中國各大高校的貢獻不可小覷,中國科技大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、天津大學等均榜上有名,可謂是名校林立、滿目“雙一流”。而遼寧科技大學能夠躋身其中,既略顯意外,也絕非偶然。

     

    組建團隊 搭建平臺

     

             2000年,胡知之教授作為鞍山市引進的高端人才和遼寧科技大學特聘教授回國創業,引進社會投資的同時與學校共同組建了功能材料實驗室。學校對實驗室和科研團隊的建設全力支持,張志強教授、雷芃教授、遲海軍老師等人的加盟構建了團隊的核心,增強了團隊的實力。由團隊成員自己設計建設的實驗平臺,自主購買的各類大型儀器設備,為當時我?;W院教師和學生的科研能力、實驗檢測水平、接觸和掌握大型高端科研儀器使用操作、分析數據解析能力的提升發揮了重要作用,為我校的學科建設和評估做出了重要貢獻。2004年實驗室獲批省教育廳省屬高校功能材料重點實驗室,團隊成員的研究方向和科研成果,作為學院學科建設支撐方向為化工學院申報和獲批省重點學科和博士點單位以及一級博士點、省一流學科建設做出了積極貢獻。

     

       張志強教授和雷芃教授作為重點實驗室和團隊的奠基者,對團隊發展方向的謀劃、決策起到了定向把關的作用,他們多次組織團隊的學術研討會,著力培養青年學術骨干和碩士、博士研究生,為團隊的發展注入新鮮血液,提供人才保障。與此同時,張志強教授還一直默默為團隊項目的順利開展保駕護航,他主動為團隊解決困難,積極協調校內外各種資源,向社會大力推介團隊成果及科技項目立項等情況,在為團隊爭取到經費支持的同時,也擴大了團隊的知名度和社會關注度,提升了團隊乃至學校的科技競爭力。

     

       工欲善其事必先利其器。團隊中的董巖老師負責產品的核磁檢測,對于實驗室里的各種檢測設備他如數家珍。據他介紹,十多年前由胡知之教授引進社會資金購置的設備現在依然非常先進,常用的儀器一應俱全,保證了檢測數據的準確度和高精密度,從而使分析鑒定的結果更專業,對于研發過程也更具指導性。

     

       人是最重要的生產力。團隊的自身成長是團隊一直保持活力的最重要因素,在引進吸納魯云華博士、李曉博士、胡君一博士、劉依萱博士等高端人才的同時,自己培養的博士生肖國勇、王永飛和碩士生趙洪斌、房慶旭、董巖、拜武、李明光等已經成長為團隊的核心成員與骨干,2005年團隊獲得鞍山市十大青年標桿集體稱號,2007年團隊獲批省科技創新團隊稱號。

     

    十年一劍 劍指蒼穹

     

       科研目標的實現與實驗目的的達成,不是一朝一夕、一蹴而就的事。用他們自己的話來說:“實驗不順利是常事,每天面對最多的就是需要解決的各種問題?!?006年團隊在對未來顯示領域的產業發展趨勢判斷基礎上,選擇了開發無色透明耐高溫聚酰亞胺薄膜的研究方向。

     

       在歷時10余年的項目研發過程中,他們先后獲得國家、省、市級各種科技項目經費和社會資金的支持額達到1560余萬元。團隊負責人胡知之談了這樣的感受:科研工作能否啟動和推進,首要的是研究經費的持續獲得。此外,就是要有一支把工作當成事業去做和富有犧牲精神的人組成的團隊。

     

       2006年,團隊引進了從北京航空航天大學學成歸來的魯云華博士,她讀博期間一直從事聚酰亞胺基礎實驗開發工作,為團隊帶來了新的理念新的視角,特別是關于聚酰亞胺材料在航天領域應用的重要性。在實驗室開展小試實驗過程中,作為團隊聚酰亞胺研發方向的急先鋒,她發表高水平學術論文、申請發明專利,攻讀博士后、申報國家自然科學基金項目,積極與大連理工大學合作,開展基于聚酰亞胺的氣體分離膜材和碳材料的研究工作并取得可喜的成果,為團隊拓寬產品研發方向、擴大產品應用領域做出了重要貢獻。

     

       同樣在那一年,胡君一博士從清華大學博士后出站,名校的經歷和成果的疊加讓他很快籌措到社會資金50萬元并建起了自己的實驗室。被團隊吸納進來后,他不講條件不懼風險,為了項目順利進行,把“全部家當”都貢獻出來,這也為當時資金緊張的項目組解了燃眉之急。如今他那些大大小小的瓶瓶罐罐幾乎都已“獻身科研”了,換來的是一項項日益精準的數據和越來越先進的配方。

     

       還是在那一年,團隊中最年輕的教師王永飛正在讀研二,當年的他是同學中的佼佼者,在提前完成研究生課題后加入了團隊。那時的他就像一個獨行俠,每天早出晚歸埋頭實驗。一年時間之后,他拿出了讓大家眼前一亮的成果:成功地實現了光化學反應的多反應器集成和放大實驗。為了探索批量生產的工藝,需要進行多次循環放大實驗,這時意想不到的考驗來了,醋酸酐等反應試劑的腐蝕性和光化學反應所產生的紫外線讓王永飛的眼睛受到了刺激而無法繼續工作,無奈之下他只能退居“二線”,指導著防護升級、全副武裝的學生們繼續進行實驗。實驗留給他的另一個“烙印”是嗅覺的衰退,他說他要像“獵犬”一樣專心才能捕捉到不及正常人一半的味道。

     

       在項目研發過程中,團隊放寬視野,著眼于國際化電子材料領域產業鏈的材料供應布局,積極開展國際技術交流。2009年到2016年之間,先后與日本、韓國、臺灣等多家國際知名的大型電子產品企業研究所合作,并于2010年獲批省海外研發團隊項目。在七年多的合作過程中,共進行了80多次的技術交流活動,團隊成員劉依萱博士在完成自己本職工作的基礎上,承擔了現場翻譯、資料整理和接待安排海外專家所有行程等工作,她的專業、優雅與嚴謹給大家留下深刻印象——人盡其才、各盡所能,這也是團隊分工與合作的基本原則。

     

       通過技術合作與交流,他們在提高工程化技術水平和能力的同時,完成了CPI薄膜的中試卷膜的工藝優化,單體原料純度、品質以及質量的穩定控制,達到業內一級材料供應商水平。

     

       艱難困苦,玉汝于成。作科研就要耐得住寂寞,經得起失敗,就要有放棄有堅守。在胡知之教授帶領下,大家通力合作攻克重重難關,歷經10年終于在2016完成了全部國產化的具有自主知識產權的原材料單體的小試、中試和批量生產,以及耐高溫無色透明聚酰亞胺薄膜制備的小試、中試、工業化生產工藝技術研究工作,并由此與航天事業結緣。

     

       2016年9月,30微米CPI卷膜作為嫦娥五號著陸器多層熱控組件被采用,2017年4月,42微米CPI卷膜作為火星探測車集熱器光學組件材料被采用。  

    他們深知國家急需就是政治任務,更是難得的榮譽,一定要保質保量完成,無論是“月球定制”還是“火星定制”都不能有絲毫差錯。由于每個數據變化都需要在現場及時調整,為確保萬無一失,這兩項任務都是胡知之教授帶著助手趙洪斌老師完成的。趙洪斌回憶說,2016年8月,一年中最熱的時節,胡知之教授和他來到了揚州一家企業進行航天應用某規格CPI薄膜國內首次生產調試,在近300度的爐口揮汗如雨反復觀察分析,根據出膜情況不斷調整設備參數。半個多月的“蒸”“烤”模式之后,配方和技術都更加穩定,完全合乎航天使用標準。于是他們又像繡花一樣,一寸一寸地把不及頭發絲一半厚度的的CPI薄膜拉出收卷。

     

       目前,航天五院已將他們開發的耐高溫CPI卷膜材料列入中國航天科技集團企業產品名錄,并將遼寧科技大學批準為航空五院合格供應單位。

     

    市場導向 校企攜手

     

       作為遼寧省重點成果轉化項目,2017遼寧科技大學與奧克控股集團公司展開全面技術合作,順利啟動了“無色透明聚酰亞胺(CPI)薄膜全產業鏈建設示范項目”。CPI薄膜制備技術,終于從實驗室邁向了工程化批量生產之路。奧克控股集團公司先后投資4億元人民幣在鞍山、遼陽兩地建廠。其中遼陽市遼化芳烴基地項目當前正在緊鑼密鼓地建設中,預計年底前竣工,明年即將投產。同時“奧克”在鞍山投資2億元人民幣,建設年產氟化無色透明聚酰亞胺(CPI)薄膜200萬平方米的薄膜生產基地,建成達產后,計劃銷售CPI薄膜120萬平,年銷售額將實現10億元。今后他們還將與我國某知名手機品牌合作,發揮聚酰亞胺CPI膜特有的柔性特征,將其應用于電子產品的柔性顯示器上。

     

       柔性電子是在學科高度交叉融合的基礎上產生的顛覆性科學技術,將為未來器件設計集成、能源革命、醫療技術革新換代提供引領。而胡知之團隊正是基于對未來正確預判提前做好了技術儲備,才在CPI領域率先實現了以柔克剛、決勝千里。

     

       胡知之教授說他的科研初心就是要研制出實用化的產品??萍汲晒D化的真正落地與實現,因過程的復雜和步驟多使得成功成為小概率事件??蒲谐晒D化的核心技術,需經過小試、中試放大、工程化實驗、全套工藝參數的優化與論證;不僅如此,還要有新產品的經濟效益評價、市場發展趨勢的吻合度、投資額度、市場和應用場景是否已經或即將形成較大規模、產品可應用領域的多樣性等一系列的評估與評價。產品工程化過程本身就是一個漫長的不斷提高的過程,把小概率放大,是基于把每一個環節的可能性、可行性充分放大,才能實現最后結果的放大。團隊確立科研方向,首先要有對未來的正確預判,并在此趨勢下進行技術儲備。他認為團隊的負責人要有犧牲精神,也要有把有利因素進行科學配置的能力。與此同時,外部環境的支持也不可或缺,要調動一切可調動的積極因素,形成每一個參與者都能從科技成果轉化中受益、各種相關要素與資源都愿意參與到成果轉化過程中來的良好氛圍。

     

    莫問收獲 但問耕耘

     

       家國情懷是科技工作者的人生底色。身邊的人對于胡知之教授的評價是:一個學術嚴謹、善于創新、吃苦耐勞、勇于擔責的人,一個樂觀豁達、重情義講情懷的人,一個追求真相和原理的學術人,一個具有創新思想的探路人。作為我省優秀的高科技拔尖人才,多年來他獲得了“遼寧五一勞動獎章”等諸多榮譽,而他自己最引以為傲的是應邀到天安門觀禮臺觀禮、在學校校慶70周年作為教師代表講話。正如他在遼科大70周年校慶發言時說過“我生在鋼院,我是鋼院人”。也正是這份鋼院情懷讓他攻讀完博士學位后放棄了在國外繼續發展的機會回到遼科大。從一個人到一群人,在他們這個團隊里,每個人都有著一樣的情懷一樣的熱血一樣的擔當。

     

       在項目實施過程中,作為團隊在工程化試驗現場的技術負責人,趙洪斌老師不畏辛苦、勇于承擔責任,自從加入團隊,他就沒有了寒暑假的概念,各種長短途出差也是家常便飯。他克服各種困難堅守在第一線,親力親為帶領實驗人員完成了整個項目各階段的工程化試驗,為項目順利完成做出了巨大貢獻。對于他而言,與團隊共進退是不二的選擇,哪怕是留下遺憾。他2008年考取博士,在讀博的過程中,他幾乎把全部精力都放在了項目上。他是各級項目的立項報告起草者、是項目技術交流研討活動執行者、是與國外企業合作時我方技術開發工作的擔當者、是聚酰亞胺項目的工程化實驗的操作者,而這些都是無法形成博士論文發表的。2018年項目成果轉化落地,他負責工藝對接,企業實驗室兩頭跑,里里外外一把手,為此他不得不做出取舍:一邊事關整個團隊前途和項目能否順利轉化成功,一邊是自己一拖再拖的博士論文,一邊是自己的理想和追求所牽,一邊是自己的學業和前途所系。最終,他選擇放棄博士學位,全力以赴投入到團隊工作中。

     

       肖國勇老師一直記得自己當初在迷茫之際胡知之老師給予的鼓勵和方向感,“敏于行納于言”的他對自己在團隊中一直負責管理大型儀器和測試材料等工作,還積極參與二胺的研發和工業化設計工作?,F在他自己也帶研究生了,可是他在團隊中的“老本行”卻一直沒有改,依舊一如既往默默付出。

     

       遲海軍老師是團隊的奠基者之一,20年來團隊所有的數據測試都出自于他,大家對他的評價是“必不可少,從未缺席”。而這份堅持的背后,也有因為時間和工作性質的關系不得不做出的巨大犧牲?,F在遲海軍還是一名講師,而與他同期入校的同事們,大都已晉升了教授、副教授。

     

       在團隊里,止步于講師職稱的不止遲海軍老師一個人。甚至,因為團隊的成果無法量化到個人以及成果無法以論文形式發表等原因,幾位老師的聘期考核不合格,胡知之教授只好把他的工作量分給大家。

     

       在科研同時,團隊不忘教育、教學和學生培養的使命,默默耕耘、協同合作,相互支持培養了2位博士、7位博士研究生在讀,近百名碩士,300余名本科畢業生。

     

    前路猶長 未來可期

     

       科研團隊的土壤在高校。近年來,隨著國家、省、市政策的調整,遼科大與時俱進出臺了一系列新政策,助推了學校教師科研項目的迅速轉化。近3年學校教師科技成果轉化累計簽約數634個、簽約金額2.18億元,并于2019年成功入圍中國科技成果轉化全國百強單位。在與團隊成員的交流中他們告訴記者,國家、省、市、企業及學校政策的支持和團隊自身的使命感是支撐團隊發展的不竭動力。2016年開始,胡知之教授與留日歸國博士王月副教授聯合培養博士生,就PI作為生物傳感器電極基材性能研究、拓寬PI材料的應用范圍開展合作,發表相關學術論文,并已經取得較好的階段性成果。2018年,團隊就開始承擔國家重大專項建設任務,2020年又承擔了省科技廳重大科技攻關項目……

     

       任務更加艱巨,責任更加重大。伴隨著團隊的發展壯大,今后團隊將基于CPI薄膜材料研究成果,開展跨學科的復合材料的研究工作。團隊成員李曉教授的課題組將開發柔性OLED器件制備技術和性能評價作為研究方向之一;周艷文教授課題組將開發基于PI薄膜的各種復合導電、導熱、抗靜電等功能性薄膜材料,為學校材料科學學科方向建設和高端技術人才培養蓄勢增能,為今后技術成果轉化奠定堅實的理論和實驗基礎。

     

       長風破浪,直掛云帆。在收獲到諸多榮譽和祝福的時候,他們的目標依然清晰而堅定。他們告訴記者,一切才剛剛開始,團隊還一直走在成果轉化和不斷科研奮斗的路上。我們也祝愿,這支充滿斗志的團隊能夠一直以奮斗者的姿態走得更穩更遠。(張金玲/文 金會剛/圖)

     

     

     

     

     

    發布日期:2020-08-19   
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