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导师零距离 | 宋延林研究员:坚持科学梦想,引领绿色印刷

导师零距离 | 宋延林研究员:坚持科学梦想,引领绿色印刷 X-MOL资讯
2021-01-25
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导读:宋延林研究员:坚持科学梦想,引领绿色印刷


从泛着墨香的“活字印刷术”到定制化的“3D 打印”,在超过千年的岁月中,印刷行业一直在发展中焕发勃勃生机。在传统技术易污染、关键材料被垄断的情况下,中国科学院化学研究所宋延林研究员带领团队挑战“绿色印刷”无人区,结合纳米科技,开发出包括纳米绿色版材、绿色制版以及绿色油墨在内的绿色印刷产业链技术,并拓展其在印刷电子、3D 打印、建材等众多领域的应用,推动印刷业走向“绿色化、功能化、立体化、器件化”的未来。

他认为,做研究是一个“梦想+坚持”的过程,From Impossible to I'm possible 需要的是一点创造、一点努力、一点坚持,更要有一点理想主义精神、一种"道之所在,虽千万人吾往矣"的勇气与自信

本期栏目对话中国科学院化学研究所宋延林研究员,带您近距离了解其人其事。

团队 (第一排中:宋延林研究员)


人物介绍

宋延林

中国科学院化学研究所研究员、博士生导师,中科院绿色印刷重点实验室主任

1989 年和 1992 年于郑州大学分别获得学士、硕士学位,1996 年在北京大学获得博士学位后,在清华大学从事博士后研究。1998 年进入中国科学院化学研究所,现任中国科学院绿色印刷重点实验室主任,研究员、博士生导师。主要从事信息功能材料、光子晶体与应用和绿色打印印刷材料与技术研究。

已在国际知名刊物上发表 400 余篇论文,被引用 19,000 余次,并多次被 Science, Nature 等作为研究亮点报道;主持和参加编写专著 12 部;获授权中国发明专利 100 余项,美国、日本、欧盟、韩国等授权发明专利 26 项。获得国家级和省部级多个奖励及荣誉称号,包括国家自然科学二等奖、科技部中青年科技创新领军人才、中国科协求是杰出青年成果转化奖、毕昇印刷技术奖、中华印制大奖及全国优秀科技工作者等。


导师零距离之 Q&A

Q: 您的主要研究领域为纳米绿色印刷,能否跟我们介绍一下您和团队的主要研究方向和成果?

A: 我们团队主要研究方向是纳米绿色印刷光电功能器件。通过长期深入的研究,发现了液滴扩散、融合、聚并和转移等行为控制的基本规律,突破了传统印刷技术的局限和精度极限,实现对印刷基本单元点、线、面、体的精确控制和纳微米尺度图案的精细制备,发展了新概念的“纳米绿色印刷技术”和一系列性能优异的功能器件。

基于这些基础研究,开发出包括纳米绿色版材、绿色制版以及绿色油墨在内的绿色印刷产业链技术;拓展了纳米印刷技术在印刷电子、3D 打印等众多领域的应用。获授权中国发明专利 102 项,美、日、韩、欧盟等发明专利 26 项,支持了两家新三板和一家创业板上市企业,2016 年获北京市科学技术一等奖。

基于对印刷技术和理论的长期深入研究,我们还代表中国主持起草了相关国际印刷电子标准,实现我国在该领域零的突破,被国际电工组织授予 2019 年“IEC 1906”奖。我们团队还致力于科技助残,开发了绿色印刷盲文出版技术,在中国盲文出版社、南京博物院和多家盲校应用,大大提高了盲童阅读理解的效率和准确性。

央视纪录片《科学的力量》



宋延林研究员课题组的研究体系及研究基础 (课题组网页)

Q: “绿色印刷”概念是一个从传统到革新的重大跨越,需要非常多的学科交叉、研究创新和应用实践,对于其未来的发展,您有怎样的看法和期待?

A: 绿色印刷是一个广义的概念。作为一种绿色环保的先进制造技术,绿色印刷涉及材料、化学、物理、电子、精密机械、光机电一体化等众多领域的交叉创新,并将在众多战略性产业中发挥重要作用。未来的印刷技术将向“绿色化、功能化、立体化、器件化”发展。不仅将从纸质印刷拓展到印染、建材等领域,彻底解决传统工艺的高耗能和高污染问题,还将促进印刷电子、光子器件和3D印刷领域的发展,推动电子产品的轻、柔、薄和透明化,并在物联网、高灵敏传感和生物芯片等领域发挥重要作用。

Q:您发表过非常多的学术成果,您最引以为傲或最喜欢的研究成果是什么?

A: 科研人员喜欢有突破性的结果,特别是突破经典的理论认识。我们有一个例子是利用气泡模板实现图案化。通过深入研究微结构对泡沫演化的影响规律,打破了传统的泡沫演变“奥斯瓦尔熟化”理论“大吃小”的规则,实现了泡沫的可编程图案化。并以泡沫图案为模板来印刷不同功能材料,突破传统印刷技术的精度极限,制备出纳米精度透明导电膜和功能器件。该工作发表在 Nature CommunicationsNat. Commun., 2017, 8, 14110),被维基百科词条“Ostwald Ripening”引用,并被众多学术媒体广泛报道。

第二个例子是突破了经典的牛顿碰撞定律描述范畴,发现图案化的浸润性表面可以实现液滴撞击过程从平动到转动的调控,为表面能的利用和液滴动态行为的精确调控提供了全新的思路。

另外,基于对墨滴动态行为的精确控制,我们发展了“一滴成型”的 3D 打印技术和绿色印刷盲文出版技术。研究成果能真正造福社会,是科研工作者最高兴的事。

Q: 在学生的选择和培养过程中,您会比较看重哪些方面的能力或素质呢?

A: 我比较看重学生的三种能力:

  • 创新能力:有锐气和勇气,敢于突破和创新,将“Impossible”变为“I’m possible“;

  • 合作能力:科学研究大的突破多源于学科交叉,因此需要有较为广博的知识积累和良好的合作精神;

  • 表达能力:包括中英文书面和口头表达能力,这实际上是一个人逻辑思维能力的集中体现。

另外,做研究要有梦想、能坚持,我在实验室网页上写过一段话:

“From impossible to I’m possible”

从事科学研究是幸运的:走一条没有人走过的路,这是探索者快乐的源泉,因为"世之奇伟瑰怪非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉"。

从事科学研究是艰辛的:路漫漫其修远兮,但"谁谓荼苦,其甘如饴",因为有梦想。

从事科学研究的价值在于创新:将个人梦想汇入人类进步的梦想之中,不断发现新现象,认识新规律,创造新应用。

将"Impossible" 变成"I'm possible",需要的是一点创造、一点努力、一点坚持,更要有一点理想主义精神、一种"道之所在,虽千万人吾往矣"的勇气与自信。

Q: 对于青年科技工作者和有志于从事科研工作的学生,您有没有什么特别难忘的科研经历或感悟和大家分享或借鉴?

A: 我对自己学生的要求是“尽最大的努力,做最好的自己”(Do your best to be the best)。

第一要“志存高远”。要有人生的远大目标,有自己人生的 GPS 和坐标系:纵的是历史,横的是世界,你处在什么时代和位置?应当肩负什么样的责任和使命?有了人生的大目标、大格局和大境界, 就会有一种浩然大气和凛然正气,就能“不为浮云遮望眼”,就不会被各种潮流所挟裹,不会被工作的重担所压倒,不会被生活的琐碎所淹没,始终保持积极向上的人生观和价值观。大格局是做大事的基石,希望青年学子能志存高远,从为个人学习到为国家乃至人类进步而学习,实现从小我到大我的升华。

第二要“全力以赴”。要把精力聚焦在有价值的事情上。对远大的目标而言,你的时间和精力都是远远不够的。如果你是一个有更高追求、对自己有更高期待的人,一定会珍惜自己的宝贵时光,不会把有限的青春浪费在无聊的消遣上。这个世界有很多美好,而最美好的一种人生就是能全身心投入自己的梦想。一定要不负众望,使自己有能力承担起责任和使命。

第三要“天天向上”。要坚持不懈,每天比昨天进步一点,明天比今天进步一点,哪怕只有 1%。1.01 的 365 次方是 37.8; 而 0.99 的 365 次方是 0.03。一天向上是容易的,难的是天天向上。人生会有很多风雨,也会遇到各种惰性和诱惑的挑战,只有具有远大抱负和坚强意志的人,才能在人生的马拉松中取得优异成绩。有一个著名的一万小时定律:就是不管你做什么事,只要坚持一万小时,都可以成为该领域的专家。希望年轻人都能不负自己,不负时代,不断迈上人生更高的台阶。

Q: 祝贺您入选了英国皇家化学会材料类刊 2019 年度高被引作者!您眼中“好文章”的标准是什么?您认为哪些成果值得发表和推广?

A: 科学研究的目的是认识世界和改造世界。好的研究工作应该是开创性的,突破传统的理论认知,或者可以发展出颠覆性技术。另外有重大意义的工作是源于重大需求的关键技术和科学难题的突破,这些重大问题的解决也推动了基础研究的发展和深入。

Q: 做科研不易,将“产、学、研”成功结合更是难上加难,您觉得科研和应用中间最大的壁垒是什么?您是如何克服的?

A: 科研院所或大学产生的创新技术成果大多是实验室技术,而中国企业接受新的技术,特别是实验室技术的能力相对薄弱,科研人员需要付出更大的努力,形成完全成熟的规模生产技术,才能实现技术转化,难度和挑战大大增加。实验室技术转化为成熟的工业技术和商品,要经历从技术到产品和从产品到商品的两个 “死亡陷阱”:第一是从“技术到产品”的跨越。在实验室只要做出新的结果就很兴奋,但能不能每一次都把它做好,而且稳定批量生产,这是很大的挑战。从“产品到商品”是第二个“死亡陷阱”。将产品生产出来,能否销售得好是另一个问题。因为市场通常是接受性价比高的产品,而不是技术含量最高的产品,这是技术人员较少考虑的地方。

我曾经说过:科学家创业,成功是偶然的,失败是必然的。但总有人从偶然中找到规律,将偶然变为必然。为此,我们提出了成果转化的“三要三不要”:

1. 要解决问题,不要解释问题。

2. 要创造机会,不要等待机会。

3. 要压倒一切困难,不要被任何困难压倒。

科研成果与市场隔离的‘两张皮’现象不是一朝一夕就能改变的。提倡科研成果转移转化并不是教授都去办企业。对绝大多数人来讲,更有效的方式是把研究出来的技术转让给能够衔接的企业。尤其通用技术或改进型技术,可以通过转让给企业的方式为社会作贡献。而有些技术是超前性的、变革性的,那就需要技术团队将其转化为产品,然后结合社会资源转化为商品。

Q: 科研之余,您最大的爱好是什么?

A: 我年轻的时候算是一名文学爱好者,喜欢诗歌和写作。现在有很强的紧迫感,主要精力都在科研上了。对于科研工作者,有新的想法就会很高兴,做前所未有的事情会有一种成就感,这种喜悦和成就感是其它方式得不到的。


关于“导师零距离”

英国皇家化学会作为历史最悠久的化学学术团体,一直致力于推动化学科学的卓越发展。为了进一步加强与中国化学及相关领域知名学者的互动,“RSC 英国皇家化学会”微信公众号特推出《导师零距离》栏目,希望借此栏目分享导师科研道路上的宝贵经验和经历、促进最新科研成果的推广和学术交流,并帮助愿意投身化学科研的学生更好地了解导师们的风采。

阅读原文

关于宋延林研究员更多信息,请点击“阅读原文”查看!


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