一種新材料，是如何走出實驗室，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，走進社會各個領(lǐng)域的？記者探訪中國頂尖的材料科學(xué)實驗室，在專家的帶領(lǐng)下看個究竟。
中科院旗下研究所化學(xué)研究所、長春應(yīng)用化學(xué)研究所、寧波材料技術(shù)與工程研究所等都是高分子材料研究領(lǐng)域的佼佼者。

　　長春應(yīng)化所：實現(xiàn)交流

　　從中科院長春應(yīng)化所的科研機構(gòu)設(shè)置構(gòu)造也可以看出，它的學(xué)科方向主要集中在高分子化學(xué)與物理、無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)和物理化學(xué)。

　　長春應(yīng)化所一共設(shè)有12個科研機構(gòu)，包括：高分子物理與化學(xué)國家重點實驗室、電分析化學(xué)國家重點實驗室、稀土資源利用國家重點實驗室、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境高分子材料重點實驗室、高分子復(fù)合材料工程實驗室（中國科學(xué)院高分子復(fù)合材料工程化研發(fā)平臺）、國家電化學(xué)和光譜研究分析中心和化學(xué)生物學(xué)、綠色化學(xué)與過程、先進化學(xué)電源、現(xiàn)代分析技術(shù)工程實驗室共9個國家實驗室，還有高性能合成橡膠工程技術(shù)中心、稀土與釷清潔分離工程技術(shù)中心等創(chuàng)新基地和科技平臺共3個研究中心。

　　在這些實驗室中，“按照學(xué)科方向來看的話，主攻無機化學(xué)方向的是稀土資源利用國家重點實驗室；主攻分析化學(xué)的是點分析化學(xué)國家重點實驗室和國家電化學(xué)與光譜研究分析中心；有機化學(xué)的是綠色化學(xué)與過程重點實驗室；主攻物理化學(xué)的有科技部長春質(zhì)譜中心、吉林省現(xiàn)代中藥研究開發(fā)中心、吉林省先進低碳化學(xué)電源重點實驗室；而主攻高分子化學(xué)與物理的有高分子物理與化學(xué)國家重點實驗室、先進生態(tài)環(huán)境高分子材料重點實驗室和高分子復(fù)合材料工程化研發(fā)平臺?！睋?jù)長春應(yīng)化所辦公室主任夏云龍介紹。

　　且據(jù)記者了解，從實驗室的級別來看，長春應(yīng)化所的高分子物理與化學(xué)國家實驗室、電分析化學(xué)國家重點實驗室以及稀土資源利用國家重點實驗室均屬于國家實驗室，而生態(tài)環(huán)境高分子材料重點實驗室、高分子復(fù)合材料工程化研發(fā)平臺、先進低碳化學(xué)電源重點實驗室與綠色化學(xué)與過程重點實驗室則均屬于院省級別的實驗室。

　　另外，為了進一步推廣產(chǎn)業(yè)化，長春應(yīng)化所還積極加強與地方政府合作，在2009年和長春市共建了長東北先進材料與技術(shù)產(chǎn)業(yè)園；與浙江省杭州市共建了浙江（杭州）材料與化工技術(shù)研究院；2010年與常州市共建常州儲能材料與器件研究院。

　　談及“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)建設(shè)，夏云龍主任進一步介紹，“長春應(yīng)化所總體規(guī)劃構(gòu)造八條產(chǎn)業(yè)鏈，包括交通領(lǐng)域關(guān)鍵材料、石油化工新材料、生物質(zhì)資源新材料、二氧化碳資源關(guān)鍵材料、碳纖維產(chǎn)業(yè)相關(guān)材料、能源相關(guān)材料與技術(shù)、航空航天新材料以及生物功能材料與技術(shù)?！?/p>

　　中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所

　　中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所位于寧波市高教園區(qū)北區(qū)，是中科院在浙江省建立的首家國立研究機構(gòu)。在中科院100多家直屬單位中，寧波材料所歷史并不算特別悠久，但建所后發(fā)展迅速。

　　該所先后組建了磁性材料與先進機電裝備、高分子復(fù)合材料、功能材料與納米器件、表面工程與再制造、燃料電池與能源技術(shù)、特種纖維6個事業(yè)部，注重基礎(chǔ)研究推動技術(shù)開發(fā)、促進產(chǎn)業(yè)化。

　　“材料科學(xué)的范疇非常大，在中科院的100多家下屬機構(gòu)中，只要是與物理、化學(xué)研究相關(guān)的機構(gòu)幾乎都有涉及新材料的研究?！敝锌圃簩幉ú牧霞夹g(shù)與工程研究所韋瑋主任對記者表示，“具體到高分子材料這一塊，除了我們所，上海硅酸鹽研究所、長春應(yīng)用化學(xué)研究所等好幾個所的高分子材料研究都做得非常好?！?/p>

　　科研成果方面，寧波材料所目前在PNAS、Advanced、Materials、JACS、Macromolecules等刊物中共發(fā)表論文535篇，其中SCI和EI收錄論文315篇；獲授權(quán)發(fā)明專利27項，申請發(fā)明專利319項。

　　同時，寧波材料所非常注重研究成果的產(chǎn)業(yè)化。目前，該所已經(jīng)與寧波鎮(zhèn)海國創(chuàng)公司、寧波金雞公司、寧波歐琳集團、德州精密電子有限公司等28個企業(yè)聯(lián)合建立了工程技術(shù)中心。目前，通過幾年的努力，已在固體氧化物燃料電池、稀土永磁材料、超臨界綠色發(fā)泡聚丙烯、低成本熱塑性聚酰亞胺、高性能潤滑DLC薄膜材料、新型電流變液材料、碲化鉍基熱電致冷材料、磷酸鐵鋰電池材料等一系列研究已經(jīng)逐步完成從實驗室小試向中試、產(chǎn)業(yè)化階段的轉(zhuǎn)化，正在積極進行市場推廣。

　　據(jù)悉，高分子復(fù)合材料是中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究的重中之重，也是該所未來五年中科研工作的首要研究領(lǐng)域。

　　“寧波所對復(fù)合材料方面的研究，主要是在下設(shè)的先進制造技術(shù)研究所?！敝锌圃簩幉ú牧霞夹g(shù)與工程研究所復(fù)合材料制造與裝備團隊負(fù)責(zé)人范欣愉對本報記者表示，“先進制造技術(shù)研究所原來依附于高分子與復(fù)合材料事業(yè)部，2009年獨立建所，重點研究方向是汽車等民用工業(yè)中使用的輕量化復(fù)合材料?！?

　　在研究團隊方面，先進制造技術(shù)研究所目前共有科研隊伍120余人，其中旗艦研究員3人，研究員9人，副研究員5人，高級工程師3人，博士或工程師等碩士以上科研人員55人，研究生30人，重點開展的研究方向是復(fù)合材料制造工藝及裝備、精密運動與先進機器人和光電陶瓷材料及器件等。

　　僅在2012年，先進制造技術(shù)研究所便申請了“纖維復(fù)合材料開孔制件的補強片、連續(xù)纖維增強PBT復(fù)合材料用樹脂傳遞模塑成型注膠機、減少纖維增強熱塑性復(fù)合材料表面缺陷的方法”等51項專利。

　　范欣愉博士進一步介紹，“復(fù)合材料制造工藝及裝備團隊目前主要從事車用碳纖維復(fù)合材料RTM制造技術(shù)研發(fā)、工業(yè)機械手及機器人技術(shù)、裝備智能化升級、可重構(gòu)制造裝備技術(shù)、自動化生產(chǎn)線等民用輕量化復(fù)合材料的研究。目前復(fù)合材料方向承擔(dān)的重點項目包括中科院電動車復(fù)合材料行動計劃，制造裝備走向智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，寧波市自然科學(xué)基金，與企業(yè)共建的華緣復(fù)合材料工程中心等?！?/p>

　　化學(xué)研究所：三個國家重點實驗室

　　中科院化學(xué)研究所是教學(xué)研究相結(jié)合的模式，很多化學(xué)專業(yè)拔尖的研究生和博士生都在這里接受著“兩段式”的培養(yǎng)模式。

　　中科院化學(xué)研究所使命之一是成為“建設(shè)和完善面向國家重大戰(zhàn)略需求的先進高分子材料基地”，現(xiàn)在主要學(xué)科方向為高分子科學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)，在分子與納米科學(xué)前沿、有機高分子材料、化學(xué)生物學(xué)、能源與綠色化學(xué)領(lǐng)域都有研究。

　　化學(xué)研究所的三個國家重點實驗室包括與大連物化所合建的分子反應(yīng)動力學(xué)實驗室、與北京大學(xué)合建的分子動態(tài)與穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)實驗室以及與長春應(yīng)用化學(xué)所合建的高分子物理與化學(xué)實驗室。

　　在材料研究方面，分子反應(yīng)動力學(xué)研究能促進化學(xué)學(xué)科在催化基礎(chǔ)研究、材料的合成與應(yīng)用，高分子物理與化學(xué)實驗室則關(guān)注分子水平到宏觀材料，研究不同狀態(tài)下高分子的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系以及材料加工、開發(fā)、應(yīng)用中的基本問題。

　　有機固體重點實驗室則針對的是分子材料的基礎(chǔ)研究、分子材料中重要的物理化學(xué)現(xiàn)象和過程研究、分子材料中微尺度效應(yīng)的研究等。

　　“有機固體實驗室的高分子材料主要是進行有機合成，在疾病的檢測和癌癥的診斷方面的能起到作用?！敝袊茖W(xué)院化學(xué)研究所有機固體實驗室一位研究人員告訴記者。癌細(xì)胞與材料表面的相互作用是生物界面化學(xué)研究的前沿?zé)狳c之一，而化學(xué)所有機固體實驗室近期也在癌細(xì)胞捕獲與釋放研究上取得了系列新進展。

　　此外，該有機固體實驗室在有機薄膜晶體管的制備、石墨烯可控制備和性能方面的研究也在今年取得了不錯的進展。

　　工程塑料重點實驗室也是化學(xué)所研究材料的重地。這個實驗室除了研究以高分子復(fù)合材料和俠義的工程塑料和高分子材料科學(xué)之外，還關(guān)注納米復(fù)合材料、生物醫(yī)用高分子材料、環(huán)境友好高分子材料和聚烯烴合金新材料的合成與制備。該實驗室在這些領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化實施方面一直居于國內(nèi)領(lǐng)先地位。

　　此外，分子納米機構(gòu)與納米技術(shù)實驗室，膠體、界面與化學(xué)熱力學(xué)實驗室，分子識別與功能實驗室，活體分析化學(xué)實驗室，高技術(shù)材料實驗室和綠色印刷實驗室都占領(lǐng)了國家相關(guān)材料研究的高地。

　　“納米材料的研究都還是比較基礎(chǔ)的階段，用到實際生活中的還是相對比較少。仿生材料投入市場的成本比較高，現(xiàn)在投產(chǎn)規(guī)模比較大的是太陽能電池和鋰離子電池?！鄙鲜龌瘜W(xué)所的研究人員表示。