□ 李 桐

專家簡介:
王海花,陜西科技大學化學與化工學院教授。她致力于高性能高分子化學品、功能化無機/高分子復合材料等研究多年,順應時勢發展,實現了從傳統化工行業向新能源領域的轉型研究。先后主持完成科研項目20余項,其中包括國家自然科學基金等廳局級以上項目7項,項目成果轉化14次。參與完成國家級項目4項,省級重大科技專項2項。研究成果獲得多項獎勵,作為第一完成人,獲得輕工業聯合會科學技術發明獎二等獎1項;作為核心成員,獲得陜西省科學技術獎一等獎、二等獎各1項,陜西省專利發明獎二等獎1項,中國輕工業聯合會科學技術發明獎三等獎1項,咸陽市科學技術獎一等獎2項。獲批中國發明專利29件、美國發明專利1件,5項專利技術在企業得到成功轉化。在國內外知名期刊上發表文章133篇,其中SCI、EI收錄70余篇。曾入選“陜西省青年拔尖人才”“陜西省青年科技新星”等。
王海花說,對于新世紀的科學研究而言,環保、可持續發展、高性能化和多功能化是所有領域追求的最終目標,而這其中除了需要環環相扣的技術研發,還繞不開技術和產品的落地應用。
正如她深信的,“技術唯有搬下高閣,飛入尋常百姓家,才能真正實現其價值”。也是因為對這個道理的篤定,王海花重視科學研究與實際應用緊密結合的工作可見一斑。與化工實業合作,她帶領團隊開發了系列特種紙用環保型表面處理劑,解決了傳統鈔票紙力學性能、油墨結合牢度等重大關鍵問題,使人民幣這張國家名片達到國際頂級標準;研制新型環保涂料,致力于綠色環保事業;助力油氣開采,她的團隊與油田公司合作研制的系列表面活性劑驅油體系,用肉眼可見的增產數據推動低滲、超低滲油田的發展進程……
“我的目標就是讓自己研發的產品能造福大眾,不損傷人們的健康。”從業多年,王海花牢記初衷,也深刻地意識到時代的多元化、新需求。因此,她并不將自己拘泥在傳統化工行業研究的小天地,而是隨著不斷地學習和發展,投入新能源技術、新型材料器件設計等更為多元化的領域。她認為,圍繞聚合物納米復合材料的科學研究,讓各領域有了相通相融的地方。而利用這樣的科學研究,幫助科技型產品在各領域內、在人們日常生活中落地開花,這是她最初堅持的,也是未來要堅守的。
科技發展日新月異,但秉承著為社會提供有價值產品的原則,技術研發就永不會過時。對王海花來說,不管是前期開展的傳統化工研究,還是近年來投身的新能源工作,她都在琢磨一點,那就是“怎樣把科學研究與實際應用結合,讓更環保化的產品真正地服務社會”。
她注重任何一項研究的產業落地,就連最初選擇應用化學專業,也是看重了它與產業化的強相關性。同時她坦言,過去的10年間,自己的大部分精力都用于環保性高性能和功能化的高分子復合體系的研究,是環保涂料讓她首次實現了用無害產品造福大眾的夢想。王海花解釋,水性涂料以水為溶劑,雖被貼上環保的標簽,但目前市面上部分水性涂料仍添加了少量助溶劑,其亦會有損人體健康。了解并關注到這一點,她與國內涂料行業龍頭企業聯合,考慮到“要把對人體有害的東西從源頭上切除,才能真正做到環保安全”,開發出一系列不含任何有機溶劑的涂料。至今,王海花團隊已經成功解決了水性涂料硬度、干燥速度、耐水性、光澤度、工藝適應性等行業重大關鍵技術問題,所研制涂料100%不含溶劑、適用性強,相關產品獲得市場的高度評價,全方位增強了環保型產品在涂料界的核心競爭力,還促進了傳統型企業向環保型企業的轉型升級。
除此之外,她為充實自我,推動更多的技術、產品產業化發展進程,投入更深、更廣的研究當中。不論是2008年在陜西科技大學博士畢業后出國深造,還是近年來輾轉美國、英國、加拿大等國家訪學,王海花都為科研成果落地應用做足了準備。在加拿大期間,她高效完成了生物質化學、導電聚合物兩個不同方向的產業化項目,一方面通過乙酸法實現了木質素的高效分離和純化,為不可再生的化石原料找到了部分替代品;另一方面制備出具有優異力學性能和導電性能的紙基復合導電材料,極有可能促使國內外普遍使用的抗靜電、電磁屏蔽用塑料包裝成為過去式,大幅度緩解塑料制品對環境造成的壓力。
隨著研究的深入,在導師沈一丁教授和倪永浩院士的指導下,王海花深切地感受到基礎理論研究對科技原始創新的重要性,做技術也好,去促進產業化發展也好,自我的知識儲備仍需要不斷加強。
“研究得越多、越深,我越能感覺到自己的知識匱乏,所以決定去英國巴斯大學、美國西北大學Mark C.Hersam課題組學習,進一步提升自己的綜合素養。”
在王海花看來,學習是一個必要的、需要長期堅持的過程。一直以來,她也喜歡給自己一點緊迫感,時刻關注環保事業的最新動向,去了解、認識,讓自己始終處于學習的狀態。也正是由于這種孜孜求索的精神,她在各項研究中汲取養分,讓自己的科研發展有了與時俱進的意味。
她在英國與Timothy J Mays教授合作開發了多孔碳材料和本征多孔聚合物PIM材料及其在儲能材料中的應用,在美國與Mark C.Hersam教授合作研究了大面積MoS2薄膜的新型構筑及其在憶阻器中的應用。王海花解釋說,這兩個不同的研究內容,和她早期的研究方向差別很大,是一次由高分子向無機、由傳統化工產業向新能源技術產業的轉變、由化學向物理的轉變。也正是因為多樣化的研究,不懼嘗試和創新,王海花在Hersam課題組作為組內第一人,采用開創性方法進行了MoS2薄膜的化學構筑,研發了一種新型薄膜的轉移方法,實現了二維材料薄膜在不同基材表面的轉移,并初步研究了MoS2薄膜在憶阻器領域中的應用。
之后,豐富的海外經歷也為王海花的國內研究提供了新的研究思路,極大地擴展了她的研究領域,提升了她的自主研究和團隊管理能力。“研究領域的多元化應該得益于學科交叉的優勢,而在如何高效、快速、創新地進行科學研究和管理科研團隊方面,我很感謝Hersam教授的指導。”王海花表示,現階段新一代人民幣用紙張增強劑、高性能和功能化復合涂層、聚合物—二維材料復合材料、聚合物固體電解質、二硫化鉬薄膜的新型構筑及其在憶阻器中的應用等項目研究均在有序進行,其中既有對早期實驗室研究的鞏固,也有初步涉及的儲能材料與器件相關內容,“很多材料均是從源頭的分子設計開始,所以還需要一段時間的沉淀”。

王海花團隊合影
在沉淀期內,靜下心來鉆研、打磨,她說不僅需要長期的堅持和投入,還需要有極大的耐心和毅力。但既然選擇堅守原始創新、非主流研究的陣地,她便只會跟隨自己的內心去開展實際有意義的研究,面對再大的困難也能說服自己換個角度思考。樂天派的她臉上經常掛著笑容,就連在海外飽受壓力的那段時期也不例外。“同事們經常問我‘你今天怎么這么開心,臉上一直掛著笑容?’其實也沒有什么特殊的原因,只是我很喜歡微笑”。
“我相信只要永遠保持積極樂觀的心態,周圍人就會被感染。”這樣的信念影響著王海花的教育方式和生活方式。對待學生,她除了倡導道德、知識、創新、人文等素養的提升,還格外重視個性的發展,在課題研究中充分給予學生發揮空間,培養他們的創造和自主研發能力。生活中,王海花熱愛身邊一切美好的事物,讀書、旅行、服裝設計、舞蹈……廣泛的興趣讓她有更多的機會轉換思維方式,緩解科研工作帶來的壓力。
個性舞動、自信、堅韌,是王海花對自我的詮釋,她說:“我一直堅信除了努力之外,自由的靈魂和求真求美的心態亦是創新的源驅動力。”