深耕应用化学 服务国民经济

  世界范围内的科技革命和产业变革蓄势待发，科技竞争更为复杂严峻，由此将推动着化学和材料学科获得前所未有的发展机遇。

  “当前，应用化学的发展面临着多点突破更突出、交叉融合更深入、转移转化周期更短、支撑带动作用更强的严峻竞争形势。”中国科学院长春应用化学研究所（简称长春应化所）副所长杨小牛在接受记者正常采访时表示，我们在不断为国家作出基础性、战略性和前瞻性重要创新贡献的同时，也逐步把长春应化所建设发展成为集基础研究、应用研究和战略高技术创新研究于一体的综合性化学所，成为中国化学界不可或缺的重要力量和创新基地，服务于国民经济主战场。

  2009年是长春应化所实施新一轮发展的策略的开局年，研究所将科技布局优化调整为“310”，即：聚焦资源与环境、先进材料和新能源三大领域；开发稀土、二氧化碳、植物和水四类资源；发展先进结构、先进复合和先进功能三类新材料；开拓洁净、高密度存储和节能三类新能源。

  随后，长春应化所在客观审视自身基础和优势的基础上，以重大科学问题、关键核心技术、开辟新方向、系统解决方案、重大社会经济效益为着力点，凝炼出了以一个特色定位、三个重大突破、五个重点培育为核心的战略重点布局，简称“一三五”规划，并纳入研究所“十二五” 发展规划中。

  杨小牛指出，“一三五”规划不仅凝练了未来5年有望产出的重大成果和创新贡献，还进一步明确了未来5～10年长春应化所新的竞争优势、新的重大突破方向和新的重要使命。

  其中，三个重大突破是：环境友好高分子材料聚乳酸树脂和二氧化碳基聚合物、合成天然橡胶稀土异戊橡胶、稀土及钍资源清洁低碳冶金技术；五个重点培育是：有机光电材料与器件、分析方法和仪器、稀土功能材料、先进高分子复合材料、先进化学电源关键材料。

  令人欣喜的是，“十二五”期间长春应化所产出了包括三个重大突破在内的多项重要成果，研制出功能化聚烯烃、稀土顺丁橡胶、交流LED、聚酰亚胺树脂与纤维等产业化成果，开发了高强囊体材料、航天吸水材料、水润滑轴承、含氟热缩材料、热障涂层等材料。相关成果获国家科技奖二等奖5项等奖励，论文被引次数和专利授权数持续位居全国科研机构前5名，科研合同经费总额达18.8亿元。

  “十二五时期是长春应化所跨越发展的五年，重点项目、人才团队、基地建设、国际合作、党的建设等各项事业均取得了长足的进步。”杨小牛说。

  长春应化所形成了以三个国家重点实验室为基础和应用基础研究平台，以中科院重点实验室、专项实验室为应用研究和战略高技术研究平台，以外围中试基地为科技成果孵化、转化平台的新格局，构建起创新链与产业链紧密衔接的完整价值链条。

  “十二五”时期，长春应化所聚焦先进材料与制造领域，形成以高分子化学与物理、稀土化学与物理、电分析化学为主学科支撑，以高分子和稀土材料为发展主线，产出了以“三个重大突破”和“五个重点培育”为核心的系列重大成果。

  其中，基础研究方面，长春应化所提出了“剪切抑制解缠结”新概念，为非线性流变学理论建立提供了新视角；研发了快速溶胶凝胶制备新方法，解决了稀土杂化发光材料稳定性差的难题；发展了制备具有分子和细胞识别功能的微纳结构材料的新方法。

  产业化技术方面，长春应化所建成世界顶级规模的万吨级CO2基聚合物生产线和我国第一条万吨级聚乳酸树脂生产线，领跑国内外环境友好高分子材料新发展；开拓出3万吨稀土异戊橡胶生产线，为发展我国合成橡胶工业作出了标志性贡献；开发出纯度大于99.999%的核纯钍公斤级制备技术，代表国内顶配水平；世界首创基于稀土发光材料的交流LED照明技术，为我国照明产业升级换代提供了重要技术支撑。

  战略高技术研究方面，长春应化所成功研发了高端囊体复合材料并形成了50万平方米的年生产能力，成功应用于2012年我国首飞的平流层飞艇和2016年创造了驻空和动力飞行时间双世界纪录的平流层飞艇。

  “十二五”期间，长春应化所获国家技术发明二等奖1项，省部级科学技术进步一等奖15项，连续3年获院地合作一等奖；SCI论文被引用数持续位居全国科研机构前3名；培育中科院院士2名、万人计划杰出人才2名和中青年科学技术创新领军人才8名、国家杰青5名。

  在2014年“一三五”国际专家诊断评估中，长春应化所参评的三个领域方向均被评为国际一流水平。

  为增强研究所创造新兴事物的能力，2014年，长春应化所与中国科学技术大学经过磋商决定在长春建设中国科学技术大学应用化学与工程学院，该学院本科生规模在每年60人左右，另外，中科大每年还将提供长春应化所目前研究生招生总数30%的匹配名额。“此举提升了我们的研究生生源质量，缓解了研究生名额短缺的问题。”杨小牛说。

  在此基础上，长春应化所还将深入实施“科教融合协同育人行动计划”，进一步推进“中国科学技术大学应用化学与工程学院”，向实质性的教育基地发展；进一步强化与“双一流”大学的合作，积极联合打造社会实践基地；进一步强化多渠道招生和多途径培养机制；进一步强化“研究生综合素养培养工程”和综合管理，改进课程教学体系和教育学生的方式，提升培养质量，着力打造研究所研究生教育的品牌。

  2015年5月，经中科院党组决定，长春应化所首批成为中科院特色所试点建筑设计企业。

  “进入特色所首批试点建设单位，对我们来说既是重大机遇，更是严峻挑战。”杨小牛说道，这在某种程度上预示着长春应化所实现了整体进入中科院“率先行动”计划的目标，不仅在经济资源配置和人事政策等方面获得了院里的有力支持，更标志着研究所进入了一个以“三个面向”为重要指引，以“四个率先”为战略目标的改革创新发展新阶段。

  围绕特色所建设，长春应化所实施了七大创新举措，比如，按照学科专业设立固定的组织单元（实验室），根据领域布局设立非固定组织单元（非实体中心）。杨小牛表示，固定与非固定组织单元相互支撑和补充，也是长春应化所学科布局的一大特色，不仅有利于解决PI（课题组长）制导致的碎片化问题，还有利于提高面向国民经济主战场的综合服务支撑能力，以及跨学科多领域技术集成攻关能力。

  同期，长春应化所确定了“十三五”规划与特色所试点建设、所长任期目标同步发展的基本路径，制定了“一三五”规划年度实施方案，与三个重大突破项目负责人签订了任务书，每个重大突破项目给予不低于1000万元的平台建设经费支持，研究所“十三五”规划被院里评为优秀规划，获得专项奖励经费。

  进入特色所试点以来，长春应化所取得一系列进展，如，开发出交流LED植物灯，已在山东和东北等地推广使用；开发出稀土掺杂的多核金属配合物催化剂，实现了二氧化碳基多元醇的高效和高选择性合成，建成百吨级汽车内饰水性胶中试生产线；开发出“干法”“湿法”二氧化碳基聚氨酯皮革浆料，性能优于同种类型的产品等。

  未来，长春应化所希望进一步巩固发展特色所试点建设取得的成果，在改革和产出上持续发力，不断把特色所建设引向深入。具体做法有：一是恪守特色所定位，不断产出特色成果。从突出不可替代性出发，凝练布局具有鲜明领域特色的研究项目，着力构建基地平台，慢慢地加强成果孵化转化能力，形成厚植发展优势，并在资源、人才和平台等方面给予有力的支持，加速产出在国家层面具有非常明显特色的创新成果。二是不断深化改革，提升核心竞争力。持续推进“非实体中心”建设，着力深化资源配置模式、考核评价模式、团队建设攻坚、协同创新发展、知识产权运营等改革创新，用特色发展成果，推动全所科技力量向特色方向集聚。三是不断推进生物化工工程中心建设，打造新的增长点。进一步从资金、人才和平台等方面加大对中心的支持，并在发展政策上给予一定倾斜、在科技布局上给予有力指导，在攻坚战略和战术上给予统筹协调，使之尽快成为长春应化所新的科技增长点。

  “十三五”时期是我国全面完成创新型国家建设任务的重要时期，是国家实施创新驱动发展的策略的关键时期，也是中国科学院深入实施“率先行动”计划、基本实现“四个率先”目标的跨越发展阶段。

  杨小牛表示，在这个科技变革和深化改革的重要历史节点，长春应化所领导集体审时度势，明确研究所的使命定位：以国家制造业转变发展方式与经济转型对应用化学和新材料的需求为导向，以特色研究所试点建设为抓手，坚持“三个面向”的有机统一，加强三大主学科的核心竞争优势，聚焦先进材料、生命与健康和资源生态环境等重点研究领域，强化独创独有的原始创新和提供系统解决方案，产出一批具有标志性的创新成果，为推进创新型国家建设作出无法替代的重大创新贡献。

  据杨小牛介绍，“十三五”时期，长春应化所将坚持“三重大”成果产出为目标导向，进行科技布局调整。围绕我国制造业转变发展方式与经济转型，长春应化所在先进材料领域的部署如下：先进材料设计、先进结构材料、先进复合材料、先进功能材料与器件、先进能源材料与器件、电分析仪器等6个研究方向。围绕我国生态文明建设和环境保护的重大需求，长春应化所在资源生态环境领域部署环境友好材料、水处理与净化技术、绿色低碳化学过程与洁净分离工艺、生物质绿色高值化利用等4个主要研究方向。围绕我国加强民生建设和提高人民健康水平的重大需求，在生命与健康领域部署疾病早期诊断与防治、生物医用材料等2个主要研究方向。

  稀土交流LED产业化技术、二氧化碳基聚氨酯的产业化技术、10万吨级异戊二烯单体产业化技术等3个对国家全局和产业高质量发展具有战略意义的技术与产品，将作为长春应化所“十三五”期间新的“三个重大突破”。

  杨小牛说：“我们三个重大突破的目标是实现规模产业化或掌握市场之间的竞争前的产业化技术，产出系列下游产品，领跑我国在上述领域的新发展。”

  生物医用材料的研发及临床应用、抗污染分离膜材料的研发及产业化示范、能源存储与转化关键材料研发与集成示范、用于重大疾病早期诊断的分子探针研发、高分子熔体结构及性能等5个方向为长春应化所“十三五”期间新的“重点培育方向”。

  杨小牛解释道：“我们大家都希望突破创新链上的关键技术，加速向产业化推进，力争形成新的重大突破，实现科技成果梯次接续，不断产出标志性重大创新成果。”

  整体看来，长春应化所“十三五”时期的“三个重大突破”和“五个重点培育方向”既是“十二五”创新成果的延续，又是新方向、新内容、新突破的衍生，力争经过5年的集中攻关，产出对国家全局和产业高质量发展具有战略意义的“三重大”标志性成果。

  杨小牛指出：“新时期，长春应化所将继续保持三大主学科的领跑优势，积极建议、承担国家重点项目，解决国家重大需求，坚持独创独有的原始创新工作，抢占科技制高点。”

  根据国家战略需求、科技发展形态趋势，长春应化所结合区域发展需要，新增生物化工学科，结合研究所在秸秆利用、植物多糖、生物聚酯和纤维素转化等方向的研究基础，拟在“十三五”时期布局“生物质资源高值化利用”研究领域，重点研究木质纤维素、糖类及多羟基化合物等生物基原料的转化途径和方法，探索从生物质到材料和能源的高效利用模式，重点解决东北地区秸秆处理、农产品深加工能力弱、附加值低以及带来的污染问题。

  “十二五”时期，长春应化所已经实现产业化的聚乳酸树脂、二氧化碳基塑料、医用聚烯烃材料、异戊橡胶等项目，将在“十三五”时期继续加强规模化生产扩大和推广。

  为加强工程化技术集成能力，提高成果成熟度，推进成果转化“再走一公里”，从“十二五”时期开始，长春应化所在长春高新北区建设吉林省化工新材料重大科学技术创新基地。杨小牛介绍：“我们已完成园区3.2万平方米工程建设，配套设施基本完成并投入运行，构建了通用技术平台、专用技术平台、孵化大厦和科技服务中心等板块。”

  目前，吉林省化工新材料重大科学技术创新基地已入驻24个项目，其中，聚酰亚胺树脂、高端聚氨酯弹性体、高性能聚烯烃、交流LED发光器件等12个项目已完成中试；将稀土镁合金、稀土铝合金及稀土发光材料等孵化成果转让给中铝集团；将二氧化碳基农业地膜成果转让给香港博大集团。另外，聚乳酸自动化生产线、反渗透膜材料等项目已完成中试建设。

  在全力抓好该基地建设发展的同时，长春应化所还在扎实推进其他三个外围平台建设，不断强化基地科学管理和运行模式创新，着力加速成果的孵化转化；纵深推进青岛基地万吨钨铝合金产业化建设，全力加速板材、管材和定型产品的开发，力争在下游市场开发上实现新的突破；扎实完成杭州基地的基本建设和配套设施，着力布局一批先进材料和绿色化工项目的进入和运行，推进形成技术研发、中试孵化和技术服务三大平台；加速部署新的孵化项目在常州基地落地，全力推进宽温域动力电池下游市场的开发。

  在产业平台建设方面，长春应化所将建立市场化运行机制，实行事业部管理，吸引和富集社会资本，使其享有更大的自主经营和收益分配权。杨小牛认为：“这些创新基地建设，已探索出符合化工新材料特点的成果孵化模式，形成示范效应，打开了创新成果梯次接续的发展局面。”

  化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学都有着密切联系、交叉和渗透的中心科学。“十三五”时期是化学向更广度、更深层次延伸，并在推动经济社会发展中发挥更大作用的重要时期。

  当前，以化学为基础和支撑的先进材料与制造、能源资源、生态与环境、现代农业和生物、空间海洋、人口健康等领域已成为世界发达国家优先发展的重要主题和衡量一个国家科技创新能力的主要标志，与其相关的科技创新所引发的革命性突破和围绕化学及其延伸学科超前布局、优先发展、专项部署为特点的国际竞争已经到了白热化的程度。

  中科院在《科技发展新态势与面向2020的战略选择》中，把我国“十三五”期间着力解决的重大科学技术问题归结为能源、资源、材料与制造、人口健康、生态与环境等十大领域。

  紧扣“科学技术创新2030重大项目”和《中国制造2025》、东北新一轮振兴等国家战略布局，以及“十四五”国家科技发展规划和国家重点研发计划、重大和重点基金项目、中科院先导专项等，长春应化所统筹调动全所的研究力量，创新大体量、长周期、全链条开展创新活动的组织模式，着力争取重大任务，致力重大创新突破，促进重大成果产出。

  具体举措有：聚焦国家重点新材料、先进制造、现代交通、现代能源、生物医用、现代食品和生态环保等领域，进一步加强战略研究分析、项目遴选组织，技术推广应用、推动成果精准转化；聚焦区域重大需求且长春应化所有独特优势的重要方向，加强凝练论证，组织实施若干重大成果转化项目和若干重大示范转化工程；聚焦有合作基础和前景的大型国有和民营企业，强化战略支点，加强深度合作，形成以支撑引领新兴产业发展壮大为目标的科技成果转移转化网络和新的合作增长点。

  认真组织研究所“十四五”发展规划的编制；扎实完成院里交办的先进材料领域2021~2035中长期发展规划的制定工作；稳步调整目标模糊、水平不高、经费不足的“三无”课题；着力抓好国家重点实验室的评估工作；大力加强科技基础设施和科研仪器装备建设和运行管理；不断深化科研、技术及管理系统的考核评价、机制创新、结构调整和战略研讨；着力建成“互联网﹢管理信息平台”；不断强化预算资金管理；严格实施新的质量体系标准；切实加强安全与保密、网络与档案、期刊与文献、研究生与职工食堂建设、后勤社会化改革与离退休管理等工作。

  今后五年是我国在十九大精神指引下，全面建成小康社会，实现第一个百年奋斗目标，开启全面建设社会主义现代化国家新征程，并向第二个百年奋斗目标进军的决胜期；是深入实施创新驱动发展战略，加快建设创新型国家和世界科技强国的攻坚期；是国家科学技术创新中心、国家综合性科学中心和国家实验室加快建设，科学技术创新高地迅速崛起的重要期；是中科院加速打造“率先行动”升级版，奋力实现“率先行动”计划第一步战略目标的关键期。

  直面新时代、新任务和新要求，长春应化所在新时代征程上持续推进研究所的新发展、新跨越提几点建议：一是扎实推进“一三五”规划和特色所建设，着力争建创新研究院；二是切实抓好重大科学技术任务和重要科技产出；三是不断强化基地平台建设和协同创新；四是深入实施人才培养引进系统工程；五是全面加强党的建设和创新文化建设；六是统筹抓好各项基础性工作。

  杨小牛也指出：“我们一定要前瞻认识到来自各种创新单元的竞争压力和挑战，更看重面向市场，加强政产学研用的有机结合，强化创新链与产业链的衔接，加速提升核心竞争力，以期在未来竞争合作协同发展的环境中赢得主动。”■