踐行高校科研使命 為國民經(jīng)濟(jì)保駕護(hù)航記揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授俞磊

◎ 文/王 艷 陳 浩

俞磊是揚(yáng)州大學(xué)教授，博士研究生導(dǎo)師。2008 年，他來到揚(yáng)州大學(xué)工作。在這十多年里，他擔(dān)任的職務(wù)異常豐富——講師、碩士生導(dǎo)師、博士后研究人員、企業(yè)博士后研究人員、副教授、訪問學(xué)者、省科技鎮(zhèn)長團(tuán)團(tuán)員、人才辦副主任、開發(fā)區(qū)管委會副主任、教授、博士生導(dǎo)師、首席科學(xué)家、董事長。這一個個職務(wù)，對俞磊而言是重要的里程碑，而每完成一個里程，他對科研的思考就會加深一分。

深耕科研領(lǐng)域多年，俞磊深刻認(rèn)識到，高校科研的目的應(yīng)當(dāng)是服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)。“高校更適合做基礎(chǔ)研究，但好的基礎(chǔ)研究課題，不是來自于書本與文獻(xiàn)，而應(yīng)當(dāng)來自于生產(chǎn)實(shí)踐。”俞磊說道。

全面加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作

生于1982 年的俞磊，2008年畢業(yè)于浙江大學(xué)有機(jī)化學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位。到揚(yáng)大工作后，為了盡快能夠融入到新單位的科研任務(wù)中，他在物理化學(xué)專業(yè)郭榮教授課題組從事在職博士后工作，其中一個重要的研究方向是用作電池材料的離子液體的設(shè)計(jì)與合成。這一方向研究能夠?qū)⒁颜莆盏挠袡C(jī)合成技能充分利用起來，也為以后開發(fā)相關(guān)能源材料并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2010 年，在與江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司的科研人員交流時，俞磊了解到，己二酸合成是一個重要的工業(yè)研究課題。當(dāng)時，相關(guān)先進(jìn)技術(shù)都被國外掌握，國內(nèi)產(chǎn)品缺口很大，需要大量進(jìn)口。通過校企間充分的交流，俞磊認(rèn)識到，這是一個有價值的研究課題，適合通過產(chǎn)學(xué)研合作來展開研究。在南大潘毅教授、揚(yáng)農(nóng)顧志強(qiáng)研究員的指導(dǎo)下，他以“己二酸系列產(chǎn)品綠色合成工藝的研發(fā)”為第二站博士后研究課題展開研究工作。該課題獲得了江蘇省企業(yè)博士集聚計(jì)劃和揚(yáng)州市綠楊金鳳高層次人才計(jì)劃的資助。

在執(zhí)行企業(yè)博士后研究課題時，俞磊發(fā)現(xiàn)，博士期間所研究的一系列含硒化合物，都有一定的催化活性，可以催化氧化反應(yīng)。例如，以二苯基二硒醚為催化劑，可催化過氧化氫氧化環(huán)己烯，生成精細(xì)化工中間體1,2-環(huán)己二醇。后續(xù)還可將含硒高聚物，例如聚苯乙烯負(fù)載硒酸，應(yīng)用于催化氧化反應(yīng)，并且在反應(yīng)中，硒可以被氧化為小分子中少見的六價硒，從而大大提高了催化劑活性，這一獨(dú)特發(fā)現(xiàn)以封面論文形式發(fā)表于英國皇家化學(xué)會出版的Journal of Materials Chemistry A 上。

企業(yè)博士后工作期間，俞磊利用自己的專業(yè)知識和扎實(shí)的理論功底，指導(dǎo)企業(yè)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)，解決了一系列合成工藝設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中遇到的難題。同時也打開了自己一個有特色的研究方向，即對硒催化化學(xué)的研究，并將硒催化技術(shù)應(yīng)用于解決剛剛獲批的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目課題中所遇到的問題。該研究方向比較冷門，但卻為開發(fā)新一代綠色化工合成技術(shù)，開辟了一個新的可能途徑。此外，他還抓住企業(yè)博士后工作契機(jī)，與江蘇揚(yáng)農(nóng)共建了省研究生工作站，培養(yǎng)兼具理論功底與企業(yè)應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的研究生，其中多人獲得了國家獎學(xué)金，并獲得了全國工程專業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會頒發(fā)的第三屆“工程碩士實(shí)習(xí)實(shí)踐優(yōu)秀成果獲得者”榮譽(yù)。實(shí)現(xiàn)了“產(chǎn)學(xué)研”的全方位合作。

在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中解決基礎(chǔ)研究問題

2012 年底，俞磊獲得了江蘇省教育廳的資助，赴加拿大多倫多大學(xué)化學(xué)系訪學(xué)。出國訪學(xué)學(xué)什么？這是一個重要的問題。出國訪學(xué)有機(jī)會發(fā)高檔次論文，但俞磊認(rèn)為，如果僅僅將工作重點(diǎn)放在發(fā)文章方面，則是撿了芝麻，丟掉西瓜。他認(rèn)為，作為已經(jīng)獨(dú)立建組工作的副教授，學(xué)習(xí)國外教授的管理方法，更有利于提高業(yè)務(wù)水平。此外，他還帶著一個問題出國：以前做科研時，經(jīng)常是看到國外某人發(fā)了頂級期刊論文，然后模仿套用，再發(fā)一篇較好的文章。那么，國外那些人科研題目是從哪里來的？

到加拿大后，這個疑問迎刃而解。俞磊訪問的Mark Lautens 教授是NSERC/Merck-Frosst 工業(yè)研究主席。課題組所研究的課題，雖然最終也發(fā)表高檔次論文，但其最初目的是服務(wù)企業(yè)，為企業(yè)項(xiàng)目提供科學(xué)支持，即是從企業(yè)實(shí)踐中提煉的基礎(chǔ)研究課題。訪學(xué)期間，他還拜訪了其他許多科研人員，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象非常普遍。直接從產(chǎn)業(yè)中提煉基礎(chǔ)課題，所產(chǎn)生的成果更容易轉(zhuǎn)化，即便不能立刻獨(dú)立地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，其所產(chǎn)生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也能夠直接或間接地指導(dǎo)企業(yè)工作，促進(jìn)工業(yè)技術(shù)發(fā)展。

回國后，俞磊積極申請赴地方掛職鍛煉，以投入生產(chǎn)一線，獲得一手基礎(chǔ)研究課題。在揚(yáng)州大學(xué)黨委組織部的支持下，他參加江蘇省科技鎮(zhèn)長團(tuán)，在淮安市洪澤縣（區(qū)）掛職，擔(dān)任人才辦副主任和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會副主任。積極深入到廠礦企業(yè)調(diào)研，與省內(nèi)外大量企業(yè)進(jìn)行了密切的交流，大大開拓了學(xué)術(shù)視野，也從企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中提煉出許多有價值的一手基礎(chǔ)研究課題。此外，雖然洪澤有傳統(tǒng)的鹽化工產(chǎn)業(yè)，但在“綠水青山就是金山銀山”的號召下，該地開始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。發(fā)展旅游、高端農(nóng)業(yè)，以及二者的相結(jié)合的高科技、高產(chǎn)值行業(yè)，是該地的轉(zhuǎn)型方向，而這也引起了他的深度思考，為后來結(jié)合個人學(xué)術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)業(yè)埋下了伏筆。在掛職期間，俞磊獲得了江蘇省委組織部頒發(fā)的省科技鎮(zhèn)長團(tuán)優(yōu)秀團(tuán)員榮譽(yù)，同時還晉升教授，并被評上博士生導(dǎo)師。

以自主創(chuàng)新打破壟斷

天祝宏氟鋰業(yè)科技發(fā)展有限公司是一家以研發(fā)生產(chǎn)鋰離子電池氟代系列高端鋰鹽、核心添加劑等新材料的創(chuàng)新型科技企業(yè)。以原創(chuàng)的氟元素提取技術(shù)為基礎(chǔ)，擁有世界領(lǐng)先、獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的綠色環(huán)保生產(chǎn)工藝和制備技術(shù)，擁有完善的技術(shù)儲備和全產(chǎn)業(yè)鏈條。其中，含氟鋰鹽是鋰電池中的關(guān)鍵材料，長期以來相關(guān)技術(shù)被日韓壟斷。天祝宏氟的目標(biāo)，不僅是要打破壟斷，還要開發(fā)出比日韓更先進(jìn)的技術(shù)，在更加環(huán)保、安全的條件下生產(chǎn)更高品質(zhì)的產(chǎn)品。傳統(tǒng)制備方法都是用氫氟酸為氟源，不僅危險(xiǎn)，也會因其酸性腐蝕設(shè)備而往產(chǎn)品中帶入雜質(zhì)，從而有可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。

在與該企業(yè)合作后，俞磊結(jié)合自身的堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)，從氟元素轉(zhuǎn)移角度，分析原料與產(chǎn)物性能及其反應(yīng)能，最終與企業(yè)的研究人員一道建成了全球首條非氫氟酸法六氟磷酸鋰生產(chǎn)線。新工藝在行業(yè)內(nèi)引起轟動，被美國化學(xué)會老牌化工期刊I&EC Research 報(bào)導(dǎo)，并被《科學(xué)通報(bào)》微信公眾號作為基礎(chǔ)研究助力產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級的典型來推送，同時還獲得了行業(yè)資訊媒體如氟化工的高度評價。

2019 年，俞磊被天祝宏氟聘為首席科學(xué)家，繼續(xù)指導(dǎo)相關(guān)能源材料的合成工作。他們通過獨(dú)特的“氟-氧”交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將六氟磷酸鋰轉(zhuǎn)化為更高附加值的二氟磷酸鋰產(chǎn)品。2020 年底，這一系列技術(shù)獲得了5 億元投資，在江西會昌建設(shè)年產(chǎn)5000噸含氟鋰鹽生產(chǎn)基地。離子液體也是重要的電池材料，在俞磊的帶領(lǐng)下，天祝宏氟的科研團(tuán)隊(duì)也對尖端離子液體材料進(jìn)行攻關(guān)，為企業(yè)提供源源不斷的技術(shù)儲備。在工作中，他的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)發(fā)揮了極大的作用。例如，新工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品難以結(jié)晶，而他結(jié)合博后工作時從事離子液體合成工作的經(jīng)驗(yàn)，很快解決了問題，從而拿到合格產(chǎn)品。

“有豐富研究經(jīng)驗(yàn)的高校教師與企業(yè)合作，能發(fā)揮關(guān)鍵作用。”俞磊感嘆道，“這需要有政策引導(dǎo)。例如，很多高校把出國經(jīng)歷當(dāng)成人才評價的重要條件。其實(shí)企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷更加重要。”

促進(jìn)學(xué)科交叉發(fā)展

俞磊的導(dǎo)師黃憲院士是硒化學(xué)專家，故而在讀博期間，他就長期從事含硒化合物合成研究方面的工作。到揚(yáng)大工作后，他逐漸發(fā)展了硒催化化學(xué)，并開發(fā)出一系列新穎的含硒材料，如硒代葡萄糖。利用長期的工業(yè)研究經(jīng)驗(yàn)，他開發(fā)了這些材料的大規(guī)模合成方法。在含硒材料的生產(chǎn)工藝改進(jìn)方面，他與化學(xué)化工學(xué)院同事張明教授合作。依托張明教授團(tuán)隊(duì)揚(yáng)州幫杰新材料有限公司來進(jìn)行生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了硒代葡萄糖的水相合成，從而大大降低了生產(chǎn)成本與安全風(fēng)險(xiǎn)。在他的指導(dǎo)下，揚(yáng)州幫杰的技術(shù)人員還開發(fā)出高效硒化試劑“硒賽”，可以在環(huán)保、溫和的條件下，對許多材料進(jìn)行硒化，制備相關(guān)含硒產(chǎn)品。

揚(yáng)州大學(xué)是一所綜合性高校，學(xué)科門類齊全。學(xué)校農(nóng)學(xué)方面的研究水平在全國名列前茅。硒是生命必需的微量元素，有很好的生物活性。因此，俞磊積極推動硒科學(xué)交叉農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展，向其他同事介紹硒，并提供新型含硒材料，促進(jìn)學(xué)科交叉發(fā)展。例如，農(nóng)學(xué)院李韜教授發(fā)現(xiàn)，硒代葡萄糖可以抑制因小麥赤霉病菌導(dǎo)致的嘔吐毒素積累；農(nóng)學(xué)院左示敏教授則發(fā)現(xiàn)，硒代葡萄糖可以用作高效的硒葉面肥，種植富硒大米，每畝地只需要噴灑數(shù)克硒代葡萄糖，即可生產(chǎn)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的富硒大米；園藝與植物保護(hù)學(xué)院曹洪恩博士與袁樹忠副教授發(fā)現(xiàn)，利用硒代葡萄糖煅燒制備的硒碳材料，可用于防治甘藍(lán)黑腐病；動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的趙敏孟博士與龔道清教授則發(fā)現(xiàn)，硒代葡萄糖作為飼料添加劑可改善蛋雞健康水平，這一成果被《中國科學(xué)報(bào)》報(bào)導(dǎo)。揚(yáng)州大學(xué)在交叉學(xué)科發(fā)展方面的工作，受到了行業(yè)的高度評價。《當(dāng)代化工研究》專門用卷首語的形式介紹了揚(yáng)大在這方面的發(fā)展情況及所取得的成果。

成都市天府新區(qū)始終把人才優(yōu)先作為核心發(fā)展戰(zhàn)略之一，以“不唯地域、不求所有、不拘一格”新人才觀，用海納百川的廣闊胸懷、優(yōu)美宜居的生態(tài)環(huán)境、優(yōu)惠的政策環(huán)境，面向全球誠攬八方之才。受到該地友好創(chuàng)業(yè)政策的吸引，同時也應(yīng)朋友邀請，俞磊選擇在天府新區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)研究成果的落地轉(zhuǎn)化，創(chuàng)立了四川硒萊塢科技有限公司，并與周邊農(nóng)戶合作，進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用。相關(guān)產(chǎn)品已實(shí)地應(yīng)用超過1000 畝以上，預(yù)計(jì)經(jīng)過2021 年的繼續(xù)推廣，應(yīng)用面積將翻倍。

以理論引領(lǐng)實(shí)踐升級

長期以來，俞磊一直圍繞產(chǎn)業(yè)實(shí)際問題而工作，涉及氟、氯、氧、硒、硫、磷、氫、金屬等多個元素的反應(yīng)。這些工作看似千頭萬緒，但卻有一根主線牽引。那就是，它們都是涉及元素轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。通過長期的工作，俞磊逐漸掌握了一套對涉及元素轉(zhuǎn)移的化工合成反應(yīng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的通用分析方法，因而提出了“元素轉(zhuǎn)移反應(yīng)”理論。他認(rèn)為，從“元素轉(zhuǎn)移”的角度來觀察合成反應(yīng)，可將整個工藝過程由三個因素，即元素的來源、反應(yīng)驅(qū)動力，以及反應(yīng)的生成物，來分析。緊抓這三個要素，圍繞節(jié)能減排的核心來設(shè)計(jì)合成路線，是現(xiàn)代化工合成的基本要求。

“元素轉(zhuǎn)移反應(yīng)”理論提出后，獲得了較大的影響。相關(guān)論文在《中國化學(xué)快報(bào)》發(fā)表后，當(dāng)年就進(jìn)入ESI 高被引論文，并應(yīng)《光明日報(bào)》出版社邀請，撰寫專著，進(jìn)一步闡述該理論。相關(guān)成果還獲得了江蘇省化學(xué)化工學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。最近，在該理論指導(dǎo)下，通過分析追蹤硫元素轉(zhuǎn)移過程，配置耦合生產(chǎn)工藝以降低生產(chǎn)固廢的技術(shù)，也在揚(yáng)州日興生物科技股份有限公司成功應(yīng)用，并通過了江蘇省工信廳新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定。

“士大夫終不肯以小舟夜泊絕壁之下，故莫能知；而漁工水師雖知而不能言。此世所以不傳也。”這是蘇軾《石鐘山記》中的一段話，也是俞磊最喜歡的一段話。談起這段話，他表示：“作為高校教師，不能閉關(guān)于象牙塔，應(yīng)該多親臨生產(chǎn)一線，發(fā)現(xiàn)、提煉基礎(chǔ)理論課題；在做應(yīng)用項(xiàng)目研究時，高校教師與企業(yè)研究人員的關(guān)注重點(diǎn)也應(yīng)有所不同，不能僅滿足于解決問題，還要從整個過程中提煉科學(xué)理論，繼而發(fā)揚(yáng)光大，能夠?yàn)榻鉀Q更多問題提供依據(jù)。”

在年輕人的科研選題方面，俞磊也頗有心得。在他看來，年輕人不能怕變化，要結(jié)合實(shí)際情況，大膽地嘗試新課題，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的方法，而不是僅局限專注于做某一類課題的技術(shù)。應(yīng)用性較強(qiáng)的理工科，要以解決產(chǎn)業(yè)中所遇到的問題為研究目的。即使對于從事基礎(chǔ)研究的科研人員，從產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中提煉出的一手課題，也遠(yuǎn)比通過看文獻(xiàn)而來的二手課題要更有意義。“產(chǎn)學(xué)研合作，是高校展開科研的重要形式。立足于我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求來展開研究，才不會辜負(fù)黨和人民對高科技人才的殷殷期待。”他表示。