□ 干思思
人類文明的進步是以材料的應用發展為標志的。進入20世紀以來,以塑料、橡膠和纖維為代表的合成高分子材料逐漸走進了千家萬戶,與農業、能源、信息、環境及人口健康等領域息息相關,也吸引了越來越多研究團隊的關注。
2015年3月,在中國科學院青島生物能源與過程研究所成立了這樣一個課題組,他們堅持創新驅動與需求牽引相結合、原始創新與集成創新并重,將研究方向定位在目標導向的合成高分子材料應用基礎研究。4年來,課題組責任人王慶剛研究員與成員們不忘初心、傾心投入、打磨成長。對于他們來說,沒有什么比共同研究合成高分子材料更加快樂,更加有成就感。“以赤子之心,踐行中國科研人員的使命與擔當”便是他們永不動搖的信念。
材料科學是科學技術發展的重要基礎學科之一,而高分子材料便是材料科學的重要研究方向之一。中國科學院(以下簡稱“中科院”)一直秉承著“三個面向”“四個率先”原則。即面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展、率先建成國家創新人才高地、率先建成國家高水平科技智庫、率先建設國際一流科研機構。
在這一背景之下,王慶剛課題組并未只將眼界局限于基礎研究工作,而是從應用基礎研究的角度出發,在高分子材料領域中面向真正的科研需求,從頭做起,將基礎研究和工業應用緊密結合起來。在王慶剛的介紹下,記者了解到,他負責的課題組分為3個研究方向:王亮博士針對聚烯烴催化制備的效率和選擇性瓶頸,通過設計新型鐵系金屬絡合物催化劑,研究聚烯烴高分子材料的催化合成;徐廣強博士針對手性高分子材料合成和表征瓶頸問題,利用“不對稱拆分聚合”策略,研究手性高分子材料的設計合成;侯鴻斌博士針對課題組研發的高分子材料,通過復合改性和功能探索等手段,研究功能高分子材料的應用技術。如今,王慶剛課題組有人員近20余人,每位成員研究熱情飽滿、踏實努力,并取得了多項有影響力的科研成果。
我國合成橡膠的需求體量巨大,每年超過千萬噸,但是產業附加值相對較低,很多技術和產品仍然被國外主導和壟斷,而目前合成橡膠材料的核心瓶頸問題就是催化劑技術和催化聚合技術。針對這一問題,王慶剛課題組通過設計和合成新型的鐵系金屬絡合物催化劑,發展了共軛烯烴高效、高選擇性的催化本體聚合以及與單烯烴的催化共聚合工藝,具有重要研究價值和應用前景。為了能將科學研究成果轉化落地,課題組還與中石化巴陵石化、延長石油、玲瓏輪胎、申翌生物等公司合作開展工程化和市場化研究;其中高支鏈聚烯烴技術已經與中石化巴陵石化合作完成模式化規模驗證,進入下一階段的中試關鍵技術研究。

課題組合影

王慶剛

徐廣強

王亮

侯鴻斌
除此之外,他們還先后承擔并參與了科技部重點研發計劃、山東省重大創新工程等科研項目,并取得了多項科研突破。特別是在科技部重點研發計劃項目的支持下,王慶剛課題組提出并發展了一種卡賓烯和硫脲協同催化內酯開環聚合反應的新方法,這一共催化體系成功實現了丙交酯、戊內酯和己內酯的高效可控聚合,制備了相應的聚酯高分子材料,為生物醫用材料合成提供了新的思路。
科學研究是建立在不停的探索和牢固的科研根基之上的,在王慶剛10余年的從業生涯中,離不開“堅持”與“求索”兩個詞。
2001年9月,王慶剛以優異的成績考入鄭州大學化學系,之后于2005年9月考入中科院上海有機化學研究所,師從唐勇院士攻讀博士學位。這一階段,他主要從事手性小分子合成研究,相關科研成果在J.Am. Chem.Soc.、Angew.Chem.Int.Ed.等刊物發表了多篇高水平科研論文。至今,王慶剛仍然能夠清晰記得在求學期間唐勇院士的諄諄教誨:要做出全球領先的科研成果,就必須將自己的競爭對手放在全球尺度之上,和世界頂尖課題組競爭、成長。“當時,面對一系列的高要求,我總是感覺自己離導師的期望很遠,也遇到過很多困難與挫折,但堅持下來之后才發現迎接自己的是令人欣喜的成長。”王慶剛說。所以在他看來,堅持是從事科學研究的必備品質。
良好的科研訓練與培養為王慶剛的科研道路奠定了堅實的基礎。2011年3月,他來到了德國馬普煤炭研究所進行有機催化領域的博士后研究工作,師從Benjamin List教授。在這里,王慶剛進一步拓寬了自己的科研視野,提升了自己對于科研問題的敏感性,這些都為他回國組建課題組、開展科研工作打下了堅實的根基。
沒有人是天生的領導者,所有的能力與經驗都是一步步累積而成的。一直以來,王慶剛都由衷希望,將課題組打造成為一個有凝聚力、有靈魂的團體。因此,他總是從全局考慮,盡量照顧到每一位課題組成員的工作和生活;特別是對于青年科研人來說,他們的科研熱情飽滿,但是也要面臨著工作以及生活的雙重壓力。如今,通過基礎研究與產業化相結合不僅可以使科研的價值最大化,還能在一定程度上減輕青年科研人的經濟壓力,讓他們可以靜下心來尋求科研的突破和樂趣。作為課題組大局的把握者,他也會給每位成員討論并設計具體的科研任務和方向,讓他們有一份未來可以為之奮斗的事業。
赤子之心,乘風破浪。如今,王慶剛課題組的科研方向明晰、成果初顯。未來,他們還將沿著聚烯烴橡膠材料與手性聚合物材料的基礎應用研究道路腳踏實地走下去,做出更多的科研成果。“我們不僅要做出原創性的科研成果,也要做用得起來的技術與工程。”王慶剛堅定地說。