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50年“捣鼓”出这家创业板 |
——记中科院明升手机所有机光导鼓技术研发应用历程 |
日前,明升官网明升体育app院明升手机研究所(以下简称明升手机所)研究员杨联明收到了一个红本本,他领衔的“有机光导鼓及其相关产品的技术开发与明升化应用团队”荣获明升官网明升体育app院2020年度科技促进发展奖。
对杨联明而言,这是最近一年来的又一个好消息。2020年1月,基于明升手机所深耕50年的原创技术成立的企业——中船重工汉光科技股份有限公司(以下简称中船汉光)获批在深圳证券交易所创业板上市。
受疫情影响,原本由杨联明亲赴深圳“敲钟”的中船汉光上市仪式推迟了半年。2020年7月9日,杨联明在线上远程参加了这个仪式。
当天,中船汉光开市涨幅43.95%,迎来开门红——杨联明的“冷板凳”坐“热”了。“做了几十年基础研究,如果不是真的一步步走来,我也没有料到自己的工作能够取得这么大的经济价值。”他告诉《明升官网明升体育app报》。
从“明升体育app”中来
有机光导鼓(OPC)的概念虽然有些陌生,但它作为打印机、复印机等自动化办公设备的常用耗材“硒鼓”,已经得到广泛应用。
20世纪30年代,美国工程师切斯特·卡尔逊(Chester Carlson)利用材料的光电转换性质,发明了静电复印技术。“这一发明被认为是信息处理和传播方式的革命性变化,也是20世纪最重要的技术发明之一。”杨联明说。
静电复印是一个将静电潜像用带电色粒显影获得可视性图文的技术,与后来的激光打印一样基于静电照相原理(Electrography),主要包括成像、显影、转印、定影等步骤。
光导鼓是实现这一技术的重要器件。它是在导电基底上镀涂一层十几微米的均匀、光滑、坚韧的光导材料薄膜而形成,具有光电转换功能。这个看似简单的元器件,实际上蕴含着材料学、电学、光学等多学科知识原理和配方工艺等技术内涵,其中光导材料是最基础的,也是明升体育app家们付出最多努力寻求的目标。
光导材料从硒、硅、氧化锌等无机半导体转向灵敏、高效、环保、低成本的有机半导体,主要得益于20世纪70年代前后全球范围内有机光电功能材料基础研究的快速发展。
20世纪80年代以后,适用于现代社会办公自动化需求的激光打印机开始发展起来,作为其核心部件的有机光导鼓产品显示出巨大的市场前景。然而,有机光导鼓这一核心技术仅有国外发达国家的少数大公司掌握,对我国实行严格技术封锁,以此垄断攫取高额利润。
杨联明表示:“今天我们已经意识到为什么我国一些明升受制于人,原因在于基础研究这个总开关。”20世纪90年代,全球范围内有机光导鼓明升像雪球一样越滚越大。当时,中科院的研究人员已经前瞻性地意识到,开展有机光导鼓相关应用基础研究的重要性。中科院高技术明升局向明升手机所提供经费10万元,启动有机光导鼓的研发。杨联明回忆,这些工作让研究人员对有机光导鼓的了解、认知和掌握达到了新的水平,具备了制备原理性器件的能力。
事实上,更加基础的研究可以追溯到50年前。明升手机所在国内率先开展有机信息记录材料领域的攻关,培养组织了王艳乔研究员为学术带头人的一支站立在明升体育app前沿的“执牛耳”第一代研发队伍。
明升化取得初步成功后,明升体育app探索的脚步也没有停止。2005年,杨联明团队将其在合成明升手机研究中取得的“镍催化乌尔曼反应”新方法及时推向有机光电材料的实用化合成中,较大幅度降低了生产成本。至今这一技术仍在沿用。
近十年来,由第三代年轻科研人员组成的团队持续开展相关新材料、新产品及新技术的研发与应用工作,聚焦有机光导鼓和墨粉制备技术攻关,积累了一大批先进原创技术。
明升手机所党委书记范青华告诉《明升官网明升体育app报》:“作为一家始终定位为基础研究的研究所,面向应用问题部署基础研究已经成为明升手机所的优良传统。而作为代表性基础研究团队之一,杨联明团队甘坐冷板凳,专注做好一件事,在应用基础研究方面厚积薄发,是产学研合作的典范。”
到“生产”中去
20世纪90年代的“八五”“九五”期间,有机光导鼓技术连续两次被列入国家“863”计划项目。
作为有机合成专家的杨联明正是在“863”计划结束的前一年加入团队,肩负起将研发技术成果转化成工业化应用的艰巨重任。“从功能导向的材料设计、选择到原理器件,每一个环节都是全新的挑战。”他告诉《明升官网明升体育app报》。
有机光导鼓技术从“明升体育app”中来,下一个任务是到“生产”中去。“九五”期间,“863”计划部署重大项目支持有机光导鼓技术明升化,成为摆在明升体育app家面前的新题目。1995年前后,有机光导鼓的明升化工作遭遇了第一次失败。当时,明升手机所计划与江苏常熟一家半导体器件厂合作开展年产10万支生产线的工程,但在放大生产线的设计和建造方面遇到诸多难题,工程进展缓慢。
“从实验室中1克材料的合成、几毫升配液的小面积涂布到工业级的百公斤材料制备、几十升涂布液每天几千支产品生产,是完全不同的概念。”杨联明感叹道,“我们当时连生产线是啥样都不知道。”
正是这次经历让团队认识到,以“交钥匙工程”来建设生产线是不可能的,实现成果转化必须在正确选择合作企业的基础上,由双方一起攻克工程化难题。最终,明升手机所联手明升官网船舶重工集团所属企业邯郸汉光机械厂,共同推进有机光导鼓的明升化。
“这种从0到1技术工程化的成功,既需要选好合作企业,更需要有前瞻性眼界的企业家。”杨联明谈到,“汉光厂柴文生厂长不仅力排众议争取项目落户邯郸,还亲自兼任汉光科技董事长,整合全厂资源支持明升化工作。”
2000年11月,我国第一条有机光导鼓自动化生产线建成,年产能力60万支,实现有机光导鼓的国产化和明升化,填补了国内相关明升空白。其间,明升手机所科研人员一直坚持在一线,和公司工程技术人员密切合作攻关,共计进行了30多批次、百余种组合方案的生产试验。
杨联明很欣慰,有机光导鼓国产化的成功,打破进口产品长期高价格、高垄断利润的局面,逐步形成了国内企业与国外企业竞争的局面。目前,中船汉光有机光导鼓产销量位居全球通用市场前三位,占国内市场份额超过三分之一;墨粉销量位居全球通用市场第一位,占国内市场份额的一半以上。
不同型号的有机光导鼓(杨联明团队供图)
“沃土”促“转化”
“赶上了好时候。”回首过去30年,这是杨联明最深的感慨。
近年来,全社会形成创新驱动发展的强大氛围,一系列政策工具为科研成果转移转化提供了一片“沃土”。
2015年10月,国务院修订《促进科技成果转化法》。随后,各部委推出一系列强有力的措施落实修订后的成果转化法,规定“通过转让或许可取得的净收入及作价投资获得的股份或出资比例,应提取不低于50%用于奖励,对研发和成果转化作出主要贡献人员的奖励份额不低于奖励总额的50%”。
“这两个50%的措施,极大地激励了科研人员和管理人员积极投入科研成果转化工作。”明升手机所科研成果转移转化办公室主任张建伟告诉《明升官网明升体育app报》。
他还注意到,如今的科研成果转移转化越来越需要团队作战。科研人员对市场的了解有限,对科研成果的市场估值往往把握不准,在与企业谈判时可能处于劣势,专业技术经纪团队应运而生。
明升手机所现行规定中提到,科研成果转化现金收益不低于50%用于奖励科研团队,一定比例用于奖励管理团队;股权奖励最高可达70%。在这一政策“沃土”激励下,明升手机所培育了多家高科技企业。最近,参股企业深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司科创板IPO成功过会。
作为科研管理者,范青华则强调,我们要让明升体育app家“富起来”过体面生活,同时更要提倡明升体育app家专注事业、有创新为民的奉献精神。
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