宋延林 納米印刷“魔術(shù)師”

他是改變印刷行業(yè)傳統(tǒng)感光制版思路的綠色制版技術(shù)開(kāi)發(fā)者，將納米科技的最新成果與傳統(tǒng)的印刷制版技術(shù)相結(jié)合，在綠色印刷領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)了屬于自己的天地。

“不管是一張紙，還是一塊塑料膜，我們?cè)谏厦娲蛴〕鲆粭l線，它就能導(dǎo)電；我們現(xiàn)在印刷的彩色卡片，清晰度非常高；象孔雀羽毛這樣漂亮的色彩，不是靠色素而是靠納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的，可以打印出來(lái)……”說(shuō)起納米技術(shù)給印刷產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的巨大影響，他總是滔滔不絕。

他，就是中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師、綠色印刷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任宋延林。在實(shí)驗(yàn)室中，他就像一個(gè)魔術(shù)師，能讓一個(gè)個(gè)納米顆粒乖乖聽(tīng)話，打印出讓人想象不到的精彩世界。

一點(diǎn)創(chuàng)造，一點(diǎn)努力，一點(diǎn)堅(jiān)持

宋延林和他的團(tuán)隊(duì)都是“倔強(qiáng)”的人，他們將不可能變成了可能，為了這種轉(zhuǎn)變，他們堅(jiān)持了10多年，并且這樣的日子還在繼續(xù)。

在傳統(tǒng)印刷行業(yè)，制版、印刷等一系列工序是一個(gè)周期實(shí)驗(yàn)工作，需要幾天，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，但是在北京中科納新印刷科技有限公司，這樣的工作幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以完成。

納米，在很多人的印象中是離自己很遙遠(yuǎn)的事物，更或許就是一個(gè)度量單位，那么究竟什么是納米制版？

“納米材料綠色制版技術(shù)，就相當(dāng)于用數(shù)碼照相機(jī)代替膠卷照相機(jī)。將所有的信息在計(jì)算機(jī)里處理好，再通過(guò)打印直接得到印版。跟傳統(tǒng)的化學(xué)曝光成像不一樣的地方是，它不用避光操作，不用化學(xué)沖洗，不僅消除了污染，成本也大大降低，而且還可以回收。這一過(guò)程，納米材料起到了關(guān)鍵的作用?！彼窝恿种v解著，“簡(jiǎn)單地說(shuō)，納米材料綠色制版技術(shù)的原理就是在親水的版材上打印出親油的圖文區(qū)，通過(guò)親油和親水的差異形成圖文區(qū)和空白區(qū)的差別。制版的版材本身是親水性質(zhì)，這使它不沾染油性的油墨；而印刷品上的圖文區(qū)，則打印上親油（可附著油墨）的納米材料。這樣印版上機(jī)印刷時(shí)，打印有親油納米材料的區(qū)域就得到圖片和文字，而沒(méi)有打印的區(qū)域就是空白。”

45歲的宋延林頗有文人氣質(zhì)，帶著眼鏡的他一直笑瞇瞇地向記者解釋著，當(dāng)看到有人對(duì)納米打印出來(lái)的手機(jī)殼愛(ài)不釋手的時(shí)候，甚至他會(huì)笑著說(shuō)用更好的材料做個(gè)新殼，給喜歡的人送上，在這樣有趣的氣氛中，那些晦澀難懂的技術(shù)話題頓時(shí)也不顯得乏味。

印刷在中國(guó)，顯然不是一個(gè)普通的行業(yè)，在這個(gè)領(lǐng)域，令中國(guó)人很自豪的事情，一個(gè)是活字印刷，一個(gè)是漢字激光照排技術(shù)?？梢哉f(shuō)從畢昇的活字印刷到王選院士推動(dòng)開(kāi)展的漢字激光照排，對(duì)于國(guó)人而言，都是懷有很深的感情。而且多年來(lái)，印刷行業(yè)的產(chǎn)值對(duì)國(guó)家GDP的影響也不容小覷。宋延林偶然進(jìn)入了這個(gè)領(lǐng)域。

上世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的打印墨盒幾乎看不見(jiàn)國(guó)產(chǎn)品牌，價(jià)格自然也是讓人“仰視”的。不少相關(guān)人士都有一個(gè)共同的疑問(wèn)，那就是什么時(shí)候這墨水、墨盒的價(jià)格才能降下來(lái)？2004年，宋延林得到國(guó)家“863計(jì)劃”的支持，最終開(kāi)發(fā)出質(zhì)量可以和國(guó)外著名品牌媲美的墨水和墨盒，而價(jià)格幾乎是其十分之一。因?yàn)樵诖蛴『牟难邪l(fā)方面的貢獻(xiàn)，宋延林當(dāng)選為中國(guó)計(jì)算機(jī)耗材行業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。

項(xiàng)目成功了，這本是一個(gè)完美的結(jié)局，宋延林本可以申請(qǐng)下一個(gè)課題。但這時(shí)候，隨著他對(duì)傳統(tǒng)印刷行業(yè)的了解，他已經(jīng)明白，這是一個(gè)環(huán)境污染較為嚴(yán)重且核心技術(shù)被國(guó)外所壟斷的行業(yè)。自己能不能做點(diǎn)什么？或許能改變什么？宋延林想到，是否可以利用納米技術(shù)和傳統(tǒng)的印刷技術(shù)相結(jié)合，對(duì)它進(jìn)行改造升級(jí)。

“為什么會(huì)堅(jiān)持不懈繼續(xù)走下去，畢竟這一條道并不平坦？”

“這還是和我的個(gè)人經(jīng)歷相關(guān)，2002年到2004年我在中科院機(jī)關(guān)工作，任材料、能源與化工處處長(zhǎng)。在那兩年里，開(kāi)會(huì)總聽(tīng)領(lǐng)導(dǎo)強(qiáng)調(diào)要把科研工作和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)能夠更緊密地結(jié)合，這是一個(gè)很高的要求，讓我學(xué)會(huì)從宏觀的角度去看國(guó)家的需求。國(guó)家對(duì)環(huán)保的問(wèn)題、對(duì)能源的問(wèn)題高度重視，我個(gè)人也有意識(shí)地尋找與自己研究相關(guān)的結(jié)合點(diǎn)，希望能為國(guó)家的進(jìn)步做出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)。”宋延林說(shuō)。

中國(guó)創(chuàng)造新跨越

2005年，宋延林及其團(tuán)隊(duì)將目光鎖定在納米材料綠色制版技術(shù)上。

可是，立馬有專(zhuān)業(yè)人士表示疑惑，“如果這個(gè)方法確實(shí)可行，那么外國(guó)人為何遲遲不見(jiàn)動(dòng)靜？”宋延林笑了，“這就和數(shù)碼照相技術(shù)是一個(gè)道理，很少有人知道最先掌握這個(gè)技術(shù)的是柯達(dá)公司，但是由于與其核心感光材料產(chǎn)業(yè)沖突，柯達(dá)最終選擇了雪藏，直接導(dǎo)致他們沒(méi)有在數(shù)碼照相領(lǐng)域引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)。印刷行業(yè)也是如此，柯達(dá)、富士、愛(ài)克發(fā)等國(guó)際巨頭都是靠感光材料起家，面對(duì)非感光的新技術(shù)自然很難取舍，而這正是我們的機(jī)會(huì)?！?/p>

曾經(jīng)，在這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)走的是跟蹤路線，別人做出來(lái)的東西我們實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，但是宋延林現(xiàn)在要做的這個(gè)技術(shù)在國(guó)外根本沒(méi)有一個(gè)成型的技術(shù)可以借鑒，從設(shè)備到軟件都需要自己來(lái)開(kāi)發(fā)，這個(gè)難度是難以想象的。面對(duì)困難，宋延林激勵(lì)大家：“王選院士之所以成功，就是在最困難的時(shí)候沒(méi)有放棄。從1974年到1981年，花了7年時(shí)間才推出第一臺(tái)激光照排樣機(jī)，而真正大規(guī)模推廣使用是在1987年之后，當(dāng)中遇到多少困難，可想而知。中國(guó)要想有大的發(fā)展，整個(gè)民族的心態(tài)都要調(diào)整，不能僅僅習(xí)慣于做跟跑者，必須要致力于技術(shù)創(chuàng)新，有勇氣和自信做領(lǐng)跑者，實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的新跨越。”

根據(jù)他的設(shè)想，用納米材料的創(chuàng)新產(chǎn)生“變革性”技術(shù)，即將印刷表面進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)處理，使其形成圖文區(qū)與非圖文區(qū)清晰的界面，實(shí)現(xiàn)圖文區(qū)超親油（疏水），非圖文區(qū)超親水（疏油）。這其中最核心的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)對(duì)材料表面能的控制和納米材料復(fù)合增強(qiáng)，解決圖文和非圖文區(qū)的反差和耐磨性問(wèn)題。

另一個(gè)難題是如何提高印刷品質(zhì)，其中的關(guān)鍵是如何控制液滴在固體表面的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，這會(huì)遇到一個(gè)國(guó)際性難題：“咖啡環(huán)效應(yīng)”，沒(méi)有人想到這個(gè)困擾學(xué)界和工業(yè)界的難題幾年后被宋延林團(tuán)隊(duì)攻克了。

“我們可以做到由納米顆粒組成的墨滴形成非常均勻的點(diǎn)，并能讓一個(gè)墨滴是由一個(gè)、兩個(gè)到幾個(gè)數(shù)目可控的納米顆粒形成；在此基礎(chǔ)上，我們還能做到讓納米顆粒像糖葫蘆一樣串成一條直線，而之前兩個(gè)液滴融合后常常會(huì)形成一個(gè)更大的液滴?！敝钢鳳PT上的一張張圖片，宋延林顯得非常自信，“納米尺度點(diǎn)、線、面的形成與控制等基礎(chǔ)問(wèn)題的解決，突破了傳統(tǒng)印刷技術(shù)精度的極限，可以自豪地說(shuō)，這是目前能看到的最好的結(jié)果了?！?/p>

基于基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的突破，2009年，宋延林團(tuán)隊(duì)研發(fā)的納米綠色制版技術(shù)的中試線順利建成，并已成功推向市場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將納米材料應(yīng)用于綠色油墨、綠色鋁板基生產(chǎn)等領(lǐng)域，形成了完整的綠色印刷產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。同年11月，中科納新注冊(cè)成立。40歲的宋延林從一名從事科研多年的“老將”搖身一變成為創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域的“新兵”。

“我的夢(mèng)想是形成中國(guó)在綠色印刷領(lǐng)域的理論和技術(shù)體系?！彼窝恿终f(shuō)，“印刷實(shí)現(xiàn)圖案化最基本的要素是點(diǎn)、線和面的控制，我們要做出最小的點(diǎn)，比如一個(gè)墨點(diǎn)只有一個(gè)納米顆粒，還要做出最細(xì)的直線和最平的面，并且提出自己的綠色印刷理論。中國(guó)人要敢于挑戰(zhàn)別人沒(méi)做過(guò)、做不到的事情，為發(fā)展國(guó)際領(lǐng)先的先導(dǎo)性、跨越性、引領(lǐng)性的產(chǎn)業(yè)變革技術(shù)奠定基礎(chǔ)”。

“這就是中國(guó)給世界的印象”

在北京印刷廠的支持下，綠色印刷技術(shù)上線后的第一張報(bào)紙?jiān)诒本┤請(qǐng)?bào)社印刷廠誕生，這一成績(jī)讓同行矚目。

“從2010年上海世博會(huì)到‘十一五’國(guó)家重大科技成就展，我們都向全國(guó)乃至全世界介紹了這項(xiàng)新技術(shù)。很多國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人都參觀了這項(xiàng)技術(shù)的展示，媒體也給了我們非常大的關(guān)注，很多國(guó)內(nèi)外企業(yè)也對(duì)我們的技術(shù)表現(xiàn)出了濃厚的興趣，現(xiàn)在想想為什么會(huì)引起這么多人的關(guān)心與支持，我認(rèn)為一個(gè)不可忽視的原因就是：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展到了一個(gè)不治理污染不可能持續(xù)發(fā)展的地步。”

在宋延林的PPT中有這樣一張照片，那是美國(guó)《時(shí)代周刊》的一個(gè)封面：一只巨大的iPhone手機(jī)背后是濃煙滾滾的煙囪和無(wú)數(shù)的工人。這暗示中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展一是靠犧牲環(huán)境、嚴(yán)重污染；二是靠廉價(jià)勞動(dòng)力。這就是中國(guó)給世界的印象，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展到現(xiàn)在是做出改變的時(shí)候了。事實(shí)證明，可以通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新提出領(lǐng)先、環(huán)保的綠色解決方案。對(duì)于宋延林及其團(tuán)隊(duì)而言，正是在不斷和產(chǎn)業(yè)接觸的過(guò)程中讓他深刻認(rèn)識(shí)到，利用科技進(jìn)步改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不是一句空話，而是落在每個(gè)科研人員肩上的責(zé)任。

“印刷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有三個(gè)大的污染環(huán)節(jié)，現(xiàn)在我們這個(gè)技術(shù)完全能夠把這三個(gè)污染源從根本上解決?！彼窝恿终f(shuō)，“我們通過(guò)納米制版取代原來(lái)感光沖洗的制版技術(shù)；通過(guò)納米涂層摒棄了原來(lái)的電解氧化制備版基工藝；通過(guò)水性的油墨取代原來(lái)的有害溶劑的油墨。圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布置創(chuàng)新鏈，通過(guò)這三個(gè)技術(shù)我們形成了目前世界上最環(huán)保的綠色印刷的完整技術(shù)體系。原來(lái)困擾行業(yè)發(fā)展的三個(gè)大的污染源都可以使用新的綠色技術(shù)解決，這將是未來(lái)印刷業(yè)的變革?！彼窝恿终f(shuō)。

“從事科學(xué)研究的價(jià)值在于創(chuàng)新，將個(gè)人夢(mèng)想?yún)R入人類(lèi)進(jìn)步的夢(mèng)想之中，不斷發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)新規(guī)律，創(chuàng)造新應(yīng)用。將‘Impossible’變成‘I’m possible’，需要的是一點(diǎn)創(chuàng)造，一點(diǎn)努力，一點(diǎn)堅(jiān)持，更要有一點(diǎn)理想主義精神，一種‘道之所在，雖千萬(wàn)人吾往矣’的勇氣與自信?！痹凇白哌M(jìn)中國(guó)科學(xué)院·記者行”專(zhuān)題采訪活動(dòng)中，宋延林談到自己對(duì)科研的認(rèn)識(shí)，他還將切.格瓦拉的話寫(xiě)在自己研究組的網(wǎng)頁(yè)上：“如果說(shuō)我們是浪漫主義者，是不可救藥的理想主義分子，我們想的都是不可能的事情，那么，我們將一千零一次地回答：是的，我們就是這樣的人?！?/p>

如今，在中科院納米先導(dǎo)研究計(jì)劃的支持下，宋延林又提出綠色印刷制造的概念。“我們要以核心的納米材料技術(shù)為支撐，力求通過(guò)印刷方式，解決印染、建材和電子等多個(gè)行業(yè)的污染問(wèn)題。”他透露，下一步將突破紙張印刷的范疇，把納米綠色印刷技術(shù)延伸到食品安全、電子、建材、印染等重要行業(yè)，通過(guò)納米材料的創(chuàng)新和應(yīng)用，解決上述行業(yè)的環(huán)境污染和高能耗問(wèn)題，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，形成一個(gè)“納米材料綠色印刷技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群”。

按照宋延林的計(jì)劃，2015年將是其戰(zhàn)略發(fā)展關(guān)鍵的一年，那時(shí)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的布局將基本完成。而他的終極構(gòu)想是希望到2020年整個(gè)“納新系”能控股或參股三到五家上市公司，并且都成為行業(yè)的代表性企業(yè)，形成數(shù)百億乃至千億級(jí)的產(chǎn)業(yè)鏈。

責(zé)任編輯 陳晰