毫無疑惑,中科院材料科學的研究水平已是世界一流。學院研究室方面,北大學院、上海學院、華東理工學院、上海交通學院等一大批院校的新材料實驗室也做得風生水起
理財周報材料科學實驗室研究員張偉賢/纂修
在展現了全球高分子材料頂級研究所的風采后,本文將把讀者的眼神聚焦到中國內地高分子材料的頂級研究所和實驗室上。
眾所周知,我國新材料產業總體發展水平仍與發達國家有較大差別,產業發展面臨一些急待解決的問題,而其中一個重大問題便是新材料的研制投入少且分散,造成國外新材料科研機構與美國先進水平之間存在一定的差別。
作為新材料的重要分支之一的先進高分子材料同樣面臨以上難堪。不過,隨著我國對新材料發展的愈發注重,高分子材料研制水平與美國的差別在不斷縮小。
中國科大學網站顯示,在中國科學評價研究中心發布的全球一流學院競爭力的學科排行中,中科院材料科學專業已有數年蟬聯第一。
毫無疑惑,中科院材料科學的研究水平已是世界一流。學院研究室方面,北大學院、上海學院、華東理工學院、上海交通學院等一大批院校的新材料實驗室也做得風生水起。據悉,以康得新(.SZ)等新材料行業的頂級公司研制中心研制能力也已達業內領先的水平。
中科院直屬研究所
1949年,伴隨著新中國誕生而創立的中科院,在國外科學研究領域的頂級地位仍然不可撼動。在建國早期“兩彈一星”領域如是,在近些年的新材料研究領域也如是。
這兒凝聚了全省最杰出的科研人才,先后有1100余位科學家連任為中國科大學教授、15位國家最高科技獎獲得者、600位國家重大科技任務的首席科學家或主要帶頭人,800余位國家杰出青年基金獲得者,53個國家自然科學基金創新群體,900余人在重要國際科學組織兼任重要職務。
中科院共擁有12個分院、100多家直屬研究機構、100多個國家級重點實驗室和工程中心以及212個野外觀測臺站,全院科研人員達5萬余人。
理財周報與多位材料科學領域科學家交流獲知高分子物理實驗第二版,中科院在材料科學方面的研究不但國外領先,在國際范圍內也享受很高的名聲。
在中科院的下屬研究機構中,重點研究材料科學、與新材料研究相關的主要包括中科院上海材料技術與工程研究所、中科院物理研究所、中科院化學研究所、中科院國家納米科學中心、中科院金屬研究所、上海應用化學研究所、上海硅酸鹽研究所、長春應用物理研究所等機構。
據悉,涉及材料科學研究的中科院直屬單位還有高能化學研究所、半導體研究所、光電研究院、微電子研究所、北京綜合研究中心、工程熱化學研究所、大連物理化學研究所、上海技術化學研究所、上海有機物理研究所等諸多研究單位。
“材料科學的范疇十分大,在中科院的100多家下屬機構中,只要是與化學、化學研究相關的機構幾乎都有涉及新材料的研究。”中科院上海材料技術與工程研究所韋校長對記者表示,“具體到高分子材料這一塊,不僅我們所,北京應用化學研究所、上海硅酸鹽研究所、長春應用物理研究所等好幾個所的高分子材料研究都做得十分好。”
此外,中科院物理研究所的主要學科方向為高分子科學、物理物理、有機物理、分析物理。該所共獲得國家和省局級成果獎勵290項,目前有中國科大學教授10人、發展中國家科大學教授4人、國家杰出青年基金獲得者57人、中國科大學“百人計劃”入選者52人,國家自然科學基金委員會創新研究群體7個。物理研究所現有3個國家重點實驗室,8個中國科大學重點實驗室,1個中國科大學先進高分子材料創新工程中心,1個所級實驗室,1個剖析測試中心。
中科院沈陽應用物理研究所是另一個高分子材料研究的重點研究所。該所主要研究方向為高分子物理與化學、無機物理、分析物理、有機物理和數學物理,目前建有高分子化學與物理國家重點實驗室,高分子復合材料工程實驗室(中國科大學高分子復合材料工程化研制平臺)等高分子材料相關實驗室,現有中國科大學教授4人、發展中國家科大學教授3人、博士生導師80多人,建所以來共取得科技成果1200多項,其中包括鎳系順丁橡膠、火箭固體助推劑、稀土萃取分離、高分子熱縮材料等重大科技成果450多項,創造了百余項“中國第一”。
同樣在高分子材料研究中具有重要地位的研究所是中科院上海材料技術與工程研究所。該所下設“高分子與復合材料事業部”,主要舉辦通用高分子材料的功能化與高性能化、環境友好高分子材料的加工應用技術及特砍樹脂及高性能材料開發的研究。全所目前在PNAS、、JACS、等雜志中共發表論文535篇,其中SCI和EI收錄論文315篇;獲授權發明專利27項,申請發明專利319項,目前早已與廣州鎮海國創公司、寧波金雞公司、寧波方太集團、德州精密電子有限公司等28個企業聯合構建了工程技術中心。
該所目前已在固體氧化物燃料電板、稀土永磁材料、超臨界紅色發泡聚丙烯、低成本熱塑性共聚物、高性能潤滑DLC薄膜材料、新型電壓變液材料、碲化鉍基熱電致冷材料、磷酸鐵鋰電池材料等一系列研究早已逐漸完成從實驗室小試向中試、產業化階段的轉化,正在積極進行市場推廣。
中科院武漢硅酸鹽研究所的學科方向是先進無機材料科學與工程,主要研究領域囊括了人工晶體、高性能結構與功能陶瓷、復合材料、特種玻璃無機鍍層、生物環境材料、能源材料、復合材料等,其中不少研究都涉及高分子材料。歷年來,該所累計取得科技成果937項,獲得國家、中國科大學、上海市等省廳級以上各種科技獎項387項,其中國家發明獎26項,國家自然科學獎7項,國家科技進步獎13項。歷年來申報專利1451項,批準專利625項。
中科院武漢應用數學研究所則注重應用化學研究,在研(建)重大項目有國家發展變革委民用非動力核技術高技術產業化專項“輻射改性功能型高分子新材料高技術產業化示范工程”、上海光源(SSRF)國家重大科學工程,國家973項目“基于超導加速器SASE自由電子激光的關鍵化學及技術問題研究”、“人工納米生物機器打造與生物醫學應用的基礎研究”等,建所以來共取得科研成果600余項。
頂級院校實驗室
不僅站在高分子材料研究頂峰的中科院直屬單位,其他頂級院校的高分子材料研究力量也舉足輕重。國外高分子材料研究高踞前列的院校實驗室,主要包括華中地區的北大學院、哈爾濱工業學院、北京民航航天學院、大連理工學院、天津學院、北京理工學院等。
廣州河南山東地區院校高分子材料實驗室同樣雄厚,重點院校包括北京學院、華東理工學院、上海交通學院、浙江學院、同濟學院、南京理工學院、南京學院等。
其他地區方面,中國科學技術學院、華中科技學院、中南學院、西安交通學院、四川學院、西北工業學院、華南理工學院、東南學院等院校的高分子材料實驗室也有占有一席之地。
復旦學院材料大學目前擁有先進成型制造教育部重點實驗室、新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室、先進材料教育部重點實驗室、貝氏體鋼研究及推廣中心、材料科學與工程教學實驗室、材料科學與工程研究院中心實驗室、清華-標樂材料樣品精細制備與微結構表征聯合實驗室、北京電子顯微鏡中心、纖維陶瓷復合材料聯合研究中心、新能源材料研究所一大批新材料研究重點實驗室。近些年來,該大學在、等雜志上發表了大量學術論文,獲得了多項國家級獎勵。據ISI統計,本學科近10年發表的SCI論文數目和被引用次數居全球院校前列。
成都學院材料大學擁有中國科大學與工程院教授4名、”長江計劃”特聘院士1名、國家杰出青年科學基金獲得者1名、國家級有突出貢獻的中青年專家2名、上海院校特聘院士(東方學者)2名。該大學下設高分子材料系高分子物理實驗第二版,研究方向主要是聚合物合成、功能高分子材料、高分子基復合材料及油墨的研究與開發等。
重慶交通學院高分子材料研究包括物理與化工大學以及材料大學,核心力量則在物理與化工大學。該院現有中科院教授2名,黃河學者2名。大學下設三系、五所,其中包括高分子科學與工程系和高分子材料研究所,主要科研方向是新型聚合反應,具有光、電、磁、醫用等各類功能高分子材料。
華南理工學院高分子研究同樣出眾,涉及的大學也包括化工大學以及材料科學與工程大學,其中材料科學與工程大學下設高分子材料系,是高分子研究方面的主力。華南理工材料大學還擁有特種功能高分子材料及相關技術教育部重點實驗室。
復旦學院的高分子研究主要在材料科學與工程大學,其中材料學是全省首批博士點之一,也是國家和北京市重點學科、國家“211工程”項目重點建設學科、教育部21世紀教育“振興行動計劃”的重點建設學科、“長江學者獎勵計劃”特聘院士設崗學科。該大學設有高分子材料專業和專門的高分子材料研究所、功能高分子材料研究所、納米與生物高分子材料研究所等幾大高分子研究中心。
頂級公司研究中心
高分子材料涉及的頂級公司,主要包括康得新、中國石化(.SH)、佛塑科技(.SZ)、金發科技(.SH)、三愛富(.SH)、津膜科技(.SZ)、盛波光電、三利譜等,這種公司大都擁有自己的研制團隊和研制中心。與上述中科院研究所、高校研究所不同的是,這種公司在高分子材料產品研制和產業化方面結合的最好。
以國外光學膜高分子材料領軍人物康得新為例。為進一步完善光學膜研制優勢,公司不惜重金從日、韓、臺、歐美引進諸多博士、專家人才。
“我們從日本、中國大陸等高分子材料技術領先地區聘用了好多專家從事研制工作,這種大都是全職的;據悉還以顧問、項目交流的方法從印度、日本等地區聘請了一批專家,一起組建了一個近三千人的研制中心。”康得新CEO徐曙表示,“不過,我們的研制中心跟這些院校研究所有所不同。我們是以市場需求做針對性產品研制。其實,我們也做一些儲備性的研制項目,但具體研制內容涉及商業絕密,我就不便透漏了。”
此外,以超精密磨具加工、光學設計與測量、真空濺鍍、精密涂膠、共擠成形、UV固化成形、材料自主開發等七本科有技術組成成形事業部、涂布事業部、擠出事業部、模具事業部、濺鍍事業部、樹脂事業部等六大事業部,為康得新二億平米項目全面投運提供強有力的人才保障。
不過,徐曙也坦承,雖然是以現今這個研制中心的實力,“與三星、LG等國際頂級公司的研制水平還是有一定的差別,但在國外已是領先水平。”