宋延林：“綠色印刷”技術創造未來

宋延林研究團隊的主頁上有一個座右銘：From “Impossible”to“I’m possible”（從不可能到可能）。他的團隊有三句鼓舞士氣的話：要解決問題，不要解釋問題；要創造機會，不要等待機會；要壓倒一切困難，不被任何困難壓倒。

■本報記者 韓天琪

▲▲宋延林，1989年畢業于鄭州大學；1996年獲北京大學理學博士學位；1996-1998年于清華大學化學系進行博士后研究。1998年至今，歷任中國科學院化學研究所有機固體重點實驗室副研究員、研究員、博士生導師，新材料實驗室主任。現任中國科學院化學研究所中國科學院綠色印刷重點實驗室主任，研究員、博士生導師。他從納米材料的創新研究成果出發，主持開發了一條非感光、無污染、低成本的綠色印刷制版技術路線，進而形成包括綠色制版、綠色版基和綠色油墨在內的系統的綠色印刷產業鏈技術，并推動綠色印刷技術在印刷電子等領域的應用；獲授權中國發明專利70余項，美、日、韓和歐盟等發明專利14項，形成了較為系統的自主知識產權，并與企業合作，推動綠色印刷產業鏈的形成和發展。

宋延林給人的印象是典型的學者模樣，中等個兒，戴著眼鏡，顯得文質彬彬，十分儒雅，然而他卻是一位產、學、研相結合的成功者。就在不久前，他獲得了中國科學院2015年先進工作者稱號。

從基礎研究到產業應用

宋延林所在的中國科學院化學研究所是以基礎研究為主，有重點地開展國家急需的、有重大戰略目標的高新技術創新研究，并與高新技術應用和轉化工作相協調發展的多學科、綜合性研究所。在這樣一個基礎研究所中，宋延林卻以“綠色印刷”的實用技術為人所熟悉和稱道。

“我和我的團隊的工作也是從基礎研究出發的。與其他基礎學科科研人員不一樣的是，我們結合基礎研究方面的工作，從事了印刷技術的研究和產業化，而且在后兩個階段下了一些功夫。”宋延林在接受《中國科學報》記者采訪時表示，他和他的團隊之所以引起了中科院、社會公眾甚至國家的關注，源于他們建立了一個不同于主流印刷的新技術體系。“在世界近代科技史上，由中國人主導的技術體系太少了。”宋延林感慨。

中國現行科研體制下，一般的研究路徑將基礎研究和應用研究分得很開。但宋延林的研究領域卻努力將兩者結合起來，形成鏈條式研發。

“我最早做基礎研究工作時偏重信息存儲方向，研究信息如何從模糊的表達到數字化的表達。有了這樣的基礎，后來接觸到印刷和打印時就發現道理是相通的。對印刷品來講，有文字的地方就是‘1’，空白的地方就是‘0’，關鍵問題是怎樣在印刷品上實現‘0’和‘1’的區分，這里就涉及到整個印刷技術的發展過程。”宋延林說。

“化學所是以基礎研究為主的研究所，我們團隊主要的精力也在基礎研究方面，我們課題組發表了200多篇研究論文，其中有30多篇論文作為封面論文發表，并得到了很多關注和研究亮點報道。”宋延林解釋道，他現在從事的基礎研究問題很多都是從產業化過程中歸納出的問題，在解決這些問題的同時也推動基礎研究的發展，可以說是“從實踐中來，到實踐中去”。其中的很多問題既是國際上的技術難題，也是科學難題。

2002~2004年，宋延林在中國科學院高技術局材料能源化工處兩年的工作經歷讓他對應用研究和產業化的急迫性有了更加直觀的感受：“因為實驗室研究和企業需求關聯度不高。我國產業發展過程中有很多技術難題，其解決方案是引進國外的生產線，買國外的技術。我國的很多基礎研究對產業的發展了解很少，對市場了解更少，而我們通常所說的應用研究又很多是比較局部、零散、滯后的，技術含量不夠高。總體來說，仿制的東西比較多，獨立的創新比較少。”

宋延林認為，科技本來應該起到引領經濟社會發展的作用，而現實中基礎研究和應用研究的關系就好像是一個跑得太遠了，另一個在后邊追，脫節的情況比較嚴重。

“在院機關工作的兩年對我的觸動很大。一方面國家、社會和公眾對中科院都有很高的期望，也能尊重和理解中科院在基礎研究上為國爭光，但同時也希望科技的發展能對經濟發展有實實在在的作用。”宋延林坦言，2004年后，他開始關注能解決實際問題的研究方向，“不過這種解決實際問題不能是簡單的‘配方’型研發，中科院要在重要產業發揮戰略性和前瞻性的先導和引領作用。”

此后，讓宋延林念念不忘的是怎樣把基礎研究和產業的變革聯系起來。“國際上普遍認為中國制造還是建立在犧牲資源、環境，利用廉價勞動力的基礎之上，這兩個因素目前都面臨著不可持續的挑戰。與產業發展緊密結合才能使科技真正帶動經濟增長方式的轉變。”

解決科學和技術難題

宋延林告訴《中國科學報》記者，制版技術從原理上講經歷了兩個大的階段，一是基于物理凹凸結構形成圖文和空白的物理成像階段；二是以漢字激光照排為代表的化學成像階段。后者的貢獻在于把感光化學和感光成像技術應用到印刷技術上。“這個過程相比鉛字排版是一個革命性的變化，但利用感光成像原理，其生產運輸等等都需要避光操作，造成感光廢液的排放，另外80%以上的感光層是被腐蝕掉的，所以會造成大量的材料浪費”。

宋延林的團隊嘗試在親水的版材上打出親油的圖案，靠表面能的反差區別圖文區和空白區。“這樣就可以直接印刷了，我們利用的正是材料表面能差異的成像原理。”這一技術申請了一系列專利，是目前最環保的印刷技術。

據宋延林介紹，這里面納米技術起到了關鍵作用。“普通墨打印會有圖像邊緣模糊現象，我們就靠納米材料增強其親水性和親油性的反差，還利用納米顆粒復合增強耐印力。這就涉及到很多具體的基礎研究問題”。

一項新技術從研發到應用通常要經過很長的發展時期。由于這是一項全新的技術體系，不僅是新材料問題，甚至設備、軟件都需要自己解決。這對宋延林和他的團隊來說是一個不小的挑戰。“從一個原理和想法出發，真正把其變為一個產業技術，不是只做自己熟悉的領域就行，這是一個全鏈條的過程”。

現在，宋延林及其研究團隊的研究主要圍繞納米材料和印刷技術的結合問題。提出印刷技術發展的“四化”：綠色化、功能化、立體化和器件化。印刷產業鏈有三個大的環節會產生污染的排放，一是感光沖洗廢液排放，二是印刷版材鋁板的電解氧化是一個高耗能高污染的過程，三是油墨中的溶劑會污染環境。“到目前為止，我們形成了全世界最環保的綠色印刷產業鏈技術：不用感光沖洗制版，不用電解氧化的鋁板做版基，利用水性墨，整個印刷產業中所有環節的環保要求我們都努力從源頭予以解決，這也涉及很多國際科研前沿中非常基礎的工作。”

宋延林強調，原來的很多制造技術都是減法原理，而新的綠色技術是做加法，沒有浪費，所以不產生污染。在懷柔產業基地，利用各種納米材料和油墨，眾多的書籍、期刊，以及地鐵票、APEC會議的門卡等等被印刷出來。“而且我們把綠色印刷的技術推廣到別的領域，比如在建材中，玻璃陶瓷上直接打印出圖案，就不用原來的高溫燒結技術，能耗大大降低。”宋延林表示，印刷的視野應該拓寬，不僅僅是原來的印書印報，“紙張”和“墨”的概念可以拓展到很多領域。

傳統印刷業目前正面臨著兩個大的挑戰：一是電子閱讀導致印刷讀物銷量下降，二是環境的巨大壓力。通過綠色印刷，不僅可以大大拓寬可印刷物的范圍，還可以降低印刷全過程的污染。可以說是印刷業的一場革命。

把不可能變為可能

宋延林研究團隊的主頁上有一個座右銘：From “Impossible”to“I’m possible”（從不可能到可能）。宋延林認為，這正是他的團隊能提出和發展一種新技術的動力。“任何一項新技術的發明要經過三個階段，一是別人沒想到的時候你想到了，二是別人想到沒去做而你去做了，三是很多人做的過程當中遇到困難就放棄了，而你沒有放棄”。

宋延林對他自己和團隊的要求就是一定要有這樣的自信，別人都認為是不可能的事，只要原理可行、敢于創新、能夠堅持，就有希望把不可能變成可能。

“從技術上來講，走一條別人沒走過的路，首先你自己要有強大的內心。當我們遇到軟件和設備的研制困難時，我們也曾懷疑過這條路會不會走不通？”宋延林說，他的團隊有三句鼓舞士氣的話：要解決問題，不要解釋問題；要創造機會，不要等待機會；要壓倒一切困難，不被任何困難壓倒。“要做變革性的技術一定要有這樣的決心。”宋延林總結道。

《中國科學報》 (2016-05-23 第6版 院所)