宋延林：“綠色印刷”技術(shù)創(chuàng)造未來

宋延林研究團(tuán)隊(duì)的主頁上有一個(gè)座右銘：From “Impossible”to“I’m possible”（從不可能到可能）。他的團(tuán)隊(duì)有三句鼓舞士氣的話：要解決問題，不要解釋問題；要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)，不要等待機(jī)會(huì)；要壓倒一切困難，不被任何困難壓倒。

■本報(bào)記者 韓天琪

▲▲宋延林，1989年畢業(yè)于鄭州大學(xué)；1996年獲北京大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位；1996-1998年于清華大學(xué)化學(xué)系進(jìn)行博士后研究。1998年至今，歷任中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)固體重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員、研究員、博士生導(dǎo)師，新材料實(shí)驗(yàn)室主任?，F(xiàn)任中國科學(xué)院化學(xué)研究所中國科學(xué)院綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，研究員、博士生導(dǎo)師。他從納米材料的創(chuàng)新研究成果出發(fā)，主持開發(fā)了一條非感光、無污染、低成本的綠色印刷制版技術(shù)路線，進(jìn)而形成包括綠色制版、綠色版基和綠色油墨在內(nèi)的系統(tǒng)的綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，并推動(dòng)綠色印刷技術(shù)在印刷電子等領(lǐng)域的應(yīng)用；獲授權(quán)中國發(fā)明專利70余項(xiàng)，美、日、韓和歐盟等發(fā)明專利14項(xiàng)，形成了較為系統(tǒng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并與企業(yè)合作，推動(dòng)綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。

宋延林給人的印象是典型的學(xué)者模樣，中等個(gè)兒，戴著眼鏡，顯得文質(zhì)彬彬，十分儒雅，然而他卻是一位產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的成功者。就在不久前，他獲得了中國科學(xué)院2015年先進(jìn)工作者稱號(hào)。

從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

宋延林所在的中國科學(xué)院化學(xué)研究所是以基礎(chǔ)研究為主，有重點(diǎn)地開展國家急需的、有重大戰(zhàn)略目標(biāo)的高新技術(shù)創(chuàng)新研究，并與高新技術(shù)應(yīng)用和轉(zhuǎn)化工作相協(xié)調(diào)發(fā)展的多學(xué)科、綜合性研究所。在這樣一個(gè)基礎(chǔ)研究所中，宋延林卻以“綠色印刷”的實(shí)用技術(shù)為人所熟悉和稱道。

“我和我的團(tuán)隊(duì)的工作也是從基礎(chǔ)研究出發(fā)的。與其他基礎(chǔ)學(xué)科科研人員不一樣的是，我們結(jié)合基礎(chǔ)研究方面的工作，從事了印刷技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化，而且在后兩個(gè)階段下了一些功夫?！彼窝恿衷诮邮堋吨袊茖W(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，他和他的團(tuán)隊(duì)之所以引起了中科院、社會(huì)公眾甚至國家的關(guān)注，源于他們建立了一個(gè)不同于主流印刷的新技術(shù)體系?！霸谑澜缃萍际飞希芍袊酥鲗?dǎo)的技術(shù)體系太少了?！彼窝恿指锌?/p>

中國現(xiàn)行科研體制下，一般的研究路徑將基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究分得很開。但宋延林的研究領(lǐng)域卻努力將兩者結(jié)合起來，形成鏈條式研發(fā)。

“我最早做基礎(chǔ)研究工作時(shí)偏重信息存儲(chǔ)方向，研究信息如何從模糊的表達(dá)到數(shù)字化的表達(dá)。有了這樣的基礎(chǔ)，后來接觸到印刷和打印時(shí)就發(fā)現(xiàn)道理是相通的。對(duì)印刷品來講，有文字的地方就是‘1’，空白的地方就是‘0’，關(guān)鍵問題是怎樣在印刷品上實(shí)現(xiàn)‘0’和‘1’的區(qū)分，這里就涉及到整個(gè)印刷技術(shù)的發(fā)展過程?！彼窝恿终f。

“化學(xué)所是以基礎(chǔ)研究為主的研究所，我們團(tuán)隊(duì)主要的精力也在基礎(chǔ)研究方面，我們課題組發(fā)表了200多篇研究論文，其中有30多篇論文作為封面論文發(fā)表，并得到了很多關(guān)注和研究亮點(diǎn)報(bào)道?！彼窝恿纸忉尩?，他現(xiàn)在從事的基礎(chǔ)研究問題很多都是從產(chǎn)業(yè)化過程中歸納出的問題，在解決這些問題的同時(shí)也推動(dòng)基礎(chǔ)研究的發(fā)展，可以說是“從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去”。其中的很多問題既是國際上的技術(shù)難題，也是科學(xué)難題。

2002~2004年，宋延林在中國科學(xué)院高技術(shù)局材料能源化工處兩年的工作經(jīng)歷讓他對(duì)應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化的急迫性有了更加直觀的感受：“因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室研究和企業(yè)需求關(guān)聯(lián)度不高。我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中有很多技術(shù)難題，其解決方案是引進(jìn)國外的生產(chǎn)線，買國外的技術(shù)。我國的很多基礎(chǔ)研究對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展了解很少，對(duì)市場(chǎng)了解更少，而我們通常所說的應(yīng)用研究又很多是比較局部、零散、滯后的，技術(shù)含量不夠高?？傮w來說，仿制的東西比較多，獨(dú)立的創(chuàng)新比較少?！?/p>

宋延林認(rèn)為，科技本來應(yīng)該起到引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的作用，而現(xiàn)實(shí)中基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的關(guān)系就好像是一個(gè)跑得太遠(yuǎn)了，另一個(gè)在后邊追，脫節(jié)的情況比較嚴(yán)重。

“在院機(jī)關(guān)工作的兩年對(duì)我的觸動(dòng)很大。一方面國家、社會(huì)和公眾對(duì)中科院都有很高的期望，也能尊重和理解中科院在基礎(chǔ)研究上為國爭(zhēng)光，但同時(shí)也希望科技的發(fā)展能對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有實(shí)實(shí)在在的作用?！彼窝恿痔寡?，2004年后，他開始關(guān)注能解決實(shí)際問題的研究方向，“不過這種解決實(shí)際問題不能是簡(jiǎn)單的‘配方’型研發(fā)，中科院要在重要產(chǎn)業(yè)發(fā)揮戰(zhàn)略性和前瞻性的先導(dǎo)和引領(lǐng)作用?！?/p>

此后，讓宋延林念念不忘的是怎樣把基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)的變革聯(lián)系起來?！皣H上普遍認(rèn)為中國制造還是建立在犧牲資源、環(huán)境，利用廉價(jià)勞動(dòng)力的基礎(chǔ)之上，這兩個(gè)因素目前都面臨著不可持續(xù)的挑戰(zhàn)。與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合才能使科技真正帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變?！?/p>

解決科學(xué)和技術(shù)難題

宋延林告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者，制版技術(shù)從原理上講經(jīng)歷了兩個(gè)大的階段，一是基于物理凹凸結(jié)構(gòu)形成圖文和空白的物理成像階段；二是以漢字激光照排為代表的化學(xué)成像階段。后者的貢獻(xiàn)在于把感光化學(xué)和感光成像技術(shù)應(yīng)用到印刷技術(shù)上?！斑@個(gè)過程相比鉛字排版是一個(gè)革命性的變化，但利用感光成像原理，其生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)鹊榷夹枰芄獠僮?，造成感光廢液的排放，另外80%以上的感光層是被腐蝕掉的，所以會(huì)造成大量的材料浪費(fèi)”。

宋延林的團(tuán)隊(duì)嘗試在親水的版材上打出親油的圖案，靠表面能的反差區(qū)別圖文區(qū)和空白區(qū)?！斑@樣就可以直接印刷了，我們利用的正是材料表面能差異的成像原理?！边@一技術(shù)申請(qǐng)了一系列專利，是目前最環(huán)保的印刷技術(shù)。

據(jù)宋延林介紹，這里面納米技術(shù)起到了關(guān)鍵作用?！捌胀蛴?huì)有圖像邊緣模糊現(xiàn)象，我們就靠納米材料增強(qiáng)其親水性和親油性的反差，還利用納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)耐印力。這就涉及到很多具體的基礎(chǔ)研究問題”。

一項(xiàng)新技術(shù)從研發(fā)到應(yīng)用通常要經(jīng)過很長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期。由于這是一項(xiàng)全新的技術(shù)體系，不僅是新材料問題，甚至設(shè)備、軟件都需要自己解決。這對(duì)宋延林和他的團(tuán)隊(duì)來說是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)?！皬囊粋€(gè)原理和想法出發(fā)，真正把其變?yōu)橐粋€(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)，不是只做自己熟悉的領(lǐng)域就行，這是一個(gè)全鏈條的過程”。

現(xiàn)在，宋延林及其研究團(tuán)隊(duì)的研究主要圍繞納米材料和印刷技術(shù)的結(jié)合問題。提出印刷技術(shù)發(fā)展的“四化”：綠色化、功能化、立體化和器件化。印刷產(chǎn)業(yè)鏈有三個(gè)大的環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生污染的排放，一是感光沖洗廢液排放，二是印刷版材鋁板的電解氧化是一個(gè)高耗能高污染的過程，三是油墨中的溶劑會(huì)污染環(huán)境?！暗侥壳盀橹梗覀冃纬闪巳澜缱瞽h(huán)保的綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)：不用感光沖洗制版，不用電解氧化的鋁板做版基，利用水性墨，整個(gè)印刷產(chǎn)業(yè)中所有環(huán)節(jié)的環(huán)保要求我們都努力從源頭予以解決，這也涉及很多國際科研前沿中非?；A(chǔ)的工作?！?/p>

宋延林強(qiáng)調(diào)，原來的很多制造技術(shù)都是減法原理，而新的綠色技術(shù)是做加法，沒有浪費(fèi)，所以不產(chǎn)生污染。在懷柔產(chǎn)業(yè)基地，利用各種納米材料和油墨，眾多的書籍、期刊，以及地鐵票、APEC會(huì)議的門卡等等被印刷出來?！岸椅覀儼丫G色印刷的技術(shù)推廣到別的領(lǐng)域，比如在建材中，玻璃陶瓷上直接打印出圖案，就不用原來的高溫?zé)Y(jié)技術(shù)，能耗大大降低?！彼窝恿直硎?，印刷的視野應(yīng)該拓寬，不僅僅是原來的印書印報(bào)，“紙張”和“墨”的概念可以拓展到很多領(lǐng)域。

傳統(tǒng)印刷業(yè)目前正面臨著兩個(gè)大的挑戰(zhàn)：一是電子閱讀導(dǎo)致印刷讀物銷量下降，二是環(huán)境的巨大壓力。通過綠色印刷，不僅可以大大拓寬可印刷物的范圍，還可以降低印刷全過程的污染?？梢哉f是印刷業(yè)的一場(chǎng)革命。

把不可能變?yōu)榭赡?/strong>

宋延林研究團(tuán)隊(duì)的主頁上有一個(gè)座右銘：From “Impossible”to“I’m possible”（從不可能到可能）。宋延林認(rèn)為，這正是他的團(tuán)隊(duì)能提出和發(fā)展一種新技術(shù)的動(dòng)力?！叭魏我豁?xiàng)新技術(shù)的發(fā)明要經(jīng)過三個(gè)階段，一是別人沒想到的時(shí)候你想到了，二是別人想到?jīng)]去做而你去做了，三是很多人做的過程當(dāng)中遇到困難就放棄了，而你沒有放棄”。

宋延林對(duì)他自己和團(tuán)隊(duì)的要求就是一定要有這樣的自信，別人都認(rèn)為是不可能的事，只要原理可行、敢于創(chuàng)新、能夠堅(jiān)持，就有希望把不可能變成可能。

“從技術(shù)上來講，走一條別人沒走過的路，首先你自己要有強(qiáng)大的內(nèi)心。當(dāng)我們遇到軟件和設(shè)備的研制困難時(shí)，我們也曾懷疑過這條路會(huì)不會(huì)走不通？”宋延林說，他的團(tuán)隊(duì)有三句鼓舞士氣的話：要解決問題，不要解釋問題；要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)，不要等待機(jī)會(huì)；要壓倒一切困難，不被任何困難壓倒?！耙鲎兏镄缘募夹g(shù)一定要有這樣的決心。”宋延林總結(jié)道。

《中國科學(xué)報(bào)》 (2016-05-23 第6版 院所)