【50年“捣鼓”出这家创业板企业——记中科院化学所有机光导鼓技术研发应用历程】
近年来,中国科学院面向需求、扎根一线、深入市场,为我国突破关键核心技术、增强产业链供应链自主可控能力、助力打赢脱贫攻坚战发挥了重要作用。

日前,GEOVIS空天大数据平台研发及产业化应用团队等9个团队获得中国科学院2020年度科技促进发展奖。本报为此开设专栏推出系列报道,探究这些团队将科技成果从“书架”搬上“货架”背后的心路历程。

图1:2001年,杨联明(左)与中船汉光公司总经理汪学文讨论有机光导鼓产品质量问题。
图2:不同型号的有机光导鼓。杨联明团队供图

日前,中国科学院化学研究所(以下简称化学所)研究员杨联明收到了一个红本本,他领衔的“有机光导鼓及其相关产品的技术开发与产业化应用团队”荣获中国科学院2020年度科技促进发展奖。

对杨联明而言,这是最近一年来的又一个好消息。2020年1月,基于化学所深耕50年的原创技术成立的企业——中船重工汉光科技股份有限公司(以下简称中船汉光)获批在深圳证券交易所创业板上市。

受疫情影响,原本由杨联明亲赴深圳“敲钟”的中船汉光上市仪式推迟了半年。2020年7月9日,杨联明在线上远程参加了这个仪式。

当天,中船汉光开市涨幅43.95%,迎来开门红——杨联明的“冷板凳”坐“热”了。“做了几十年基础研究,如果不是真的一步步走来,我也没有料到自己的工作能够取得这么大的经济价值。”他告诉《中国科学报》。

▲ 从“科学”中来

有机光导鼓(OPC)的概念虽然有些陌生,但它作为打印机、复印机等自动化办公设备的常用耗材“硒鼓”,已经得到广泛应用。

20世纪30年代,美国工程师切斯特·卡尔逊(Chester Carlson)利用材料的光电转换性质,发明了静电复印技术。“这一发明被认为是信息处理和传播方式的革命性变化,也是20世纪最重要的技术发明之一。”杨联明说。

静电复印是一个将静电潜像用带电色粒显影获得可视性图文的技术,与后来的激光打印一样基于静电照相原理(Electrography),主要包括成像、显影、转印、定影等步骤。

光导鼓是实现这一技术的重要器件。它是在导电基底上镀涂一层十几微米的均匀、光滑、坚韧的光导材料薄膜而形成,具有光电转换功能。这个看似简单的元器件,实际上蕴含着材料学、电学、光学等多学科知识原理和配方工艺等技术内涵,其中光导材料是最基础的,也是科学家们付出最多努力寻求的目标。

光导材料从硒、硅、氧化锌等无机半导体转向灵敏、高效、环保、低成本的有机半导体,主要得益于20世纪70年代前后全球范围内有机光电功能材料基础研究的快速发展。

20世纪80年代以后,适用于现代社会办公自动化需求的激光打印机开始发展起来,作为其核心部件的有机光导鼓产品显示出巨大的市场前景。然而,有机光导鼓这一核心技术仅有国外发达国家的少数大公司掌握,对我国实行严格技术封锁,以此垄断攫取高额利润。

杨联明表示:“今天我们已经意识到为什么我国一些产业受制于人,原因在于基础研究这个总开关。”20世纪90年代,全球范围内有机光导鼓产业像雪球一样越滚越大。当时,中科院的研究人员已经前瞻性地意识到,开展有机光导鼓相关应用基础研究的重要性。中科院高技术产业局向化学所提供经费10万元,启动有机光导鼓的研发。杨联明回忆,这些工作让研究人员对有机光导鼓的了解、认知和掌握达到了新的水平,具备了制备原理性器件的能力。

事实上,更加基础的研究可以追溯到50年前。化学所在国内率先开展有机信息记录材料领域的攻关,培养组织了一支站立在科学前沿的“执牛耳”队伍。

产业化取得初步成功后,科学探索的脚步也没有停止。2005年,杨联明团队将其在合成化学研究中取得的“镍催化乌尔曼反应”新方法及时推向有机光电材料的实用化合成中,较大幅度降低了生产成本。至今这一技术仍在沿用。

近十年来,杨联明团队持续开展相关新材料、新产品及新技术的研发与应用工作,聚焦有机光导鼓和墨粉制备技术攻关,积累了一大批先进原创技术。

化学所党委书记范青华告诉《中国科学报》:“作为一家始终定位为基础研究的研究所,面向应用问题部署基础研究已经成为化学所的优良传统。而作为代表性基础研究团队之一,杨联明团队甘坐冷板凳,专注做好一件事,在应用基础研究方面厚积薄发,是产学研合作的典范。”

▲ 到“生产”中去

20世纪90年代的“八五”“九五”期间,有机光导鼓技术连续两次被列入国家“863”计划项目。

作为有机合成专家的杨联明正是在“863”计划结束的前一年加入团队,肩负起将研发技术成果转化成工业化应用的艰巨重任。“从功能导向的材料设计、选择到原理器件,每一个环节都是全新的挑战。”他告诉《中国科学报》。

有机光导鼓技术从“科学”中来,下一个任务是到“生产”中去。“九五”期间,“863”计划部署重大项目支持有机光导鼓技术产业化,成为摆在科学家面前的新题目。1995年前后,有机光导鼓的产业化工作遭遇了第一次失败。当时,化学所计划与江苏常熟一家半导体器件厂合作开展年产10万支生产线的工程,但在放大生产线的设计和建造方面遇到诸多难题,工程进展缓慢。

“从实验室中1克材料的合成、几毫升配液的小面积涂布到工业级的百公斤材料制备、几十升涂布液每天几千支产品生产,是完全不同的概念。”杨联明感叹道,“我们当时连生产线是啥样都不知道。”

正是这次经历让团队认识到,以“交钥匙工程”来建设生产线是不可能的,实现成果转化必须在正确选择合作企业的基础上,由双方一起攻克工程化难题。最终,化学所联手中国船舶重工集团所属企业邯郸汉光机械厂,共同推进有机光导鼓的产业化。

2000年11月,我国第一条有机光导鼓自动化生产线建成,年产能力60万支,实现有机光导鼓的国产化和产业化,填补了国内相关产业空白。其间,化学所科研人员一直坚持在一线,和公司工程技术人员密切合作攻关,共计进行了30多批次、百余种组合方案的生产试验。

杨联明很欣慰,有机光导鼓国产化的成功,打破进口产品长期高价格、高垄断利润的局面,逐步形成了国内企业与国外企业竞争的局面。目前,中船汉光有机光导鼓产销量位居全球通用市场前三位,占国内市场份额超过三分之一;墨粉销量位居全球通用市场第一位,占国内市场份额的一半以上。

▲ “沃土”促“转化”

“赶上了好时候。”回首过去30年,这是杨联明最深的感慨。

近年来,全社会形成创新驱动发展的强大氛围,一系列政策工具为科研成果转移转化提供了一片“沃土”。

2015年10月,国务院修订《促进科技成果转化法》。随后,各部委推出一系列强有力的措施落实修订后的成果转化法,规定“通过转让或许可取得的净收入及作价投资获得的股份或出资比例,应提取不低于50%用于奖励,对研发和成果转化作出主要贡献人员的奖励份额不低于奖励总额的50%”。

“这两个50%的措施,极大地激励了科研人员和管理人员积极投入科研成果转化工作。”化学所科研成果转移转化办公室主任张建伟告诉《中国科学报》。

他还注意到,如今的科研成果转移转化越来越需要团队作战。科研人员对市场的了解有限,对科研成果的市场估值往往把握不准,在与企业谈判时可能处于劣势,专业技术经纪团队应运而生。

化学所现行规定中提到,科研成果转化现金收益不低于50%用于奖励科研团队,一定比例用于奖励管理团队;股权奖励最高可达70%。在这一政策“沃土”激励下,化学所培育了多家高科技企业。最近,参股企业深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司科创板IPO成功过会。

作为科研管理者,范青华则强调,我们要让科学家“富起来”过体面生活,同时更要提倡科学家专注事业、有创新为民的奉献精神。https://t.cn/A65TfCQU

《鸢回头》读书笔记2

不妨站在今天人类的立场,想象一下我们与两千五百年后人类的关系。我们大约会在两种担忧之间徘徊。第一种担忧,是彼时的人类几乎忘记了我们,尽管他们仍然是我们在生物学意义上的直系后代(但愿如此,然而谁能保证不出现其他情况呢?而且这需要进化论在那时仍然有效),但在社会意义上,文化或哲学上,甚至在科学史中,他们对我们的光荣成就弃若敝屣。我们日常念诵的伟大名字,“如泪水消失在雨水中”,只有最显赫的几个,尚保存在历史教材中,却只是在几本最为厚重、只有学者才会光顾的历史书中;我们的连绵战争以及伴随的血汗和歌谣,给缩写为书中的一页,我们引以为豪的科技成就,被形容为粗糙的工具;我们自以为相当成熟的世界观,哲学或物理学的,挤入历史书的首章首节,给漫不经心地贴上“原始”标签;还令我们伤心的,是他们明明继承着我们的经验,却对我们辛辛苦苦总结及传递的生活制度,我们视如瑰宝的格言,我们的教训、禁忌和伦理,以及把一切融合起来的风俗,或者一无所知,或者满不在乎,或者当作猎奇的对象,只留在追求奇异风格的酒吧的墙饰上(假设酒吧这一伟大事物会流传到那个时候)。

第二种担忧与此相反。哪一种未来更可怕,是前面形容的,还是另一种对我们来说亲切然而绝望的景象?设想两千五百年之后的人,在拥有我们无法想象的先进技术的同时,仍然保留我们这个时代的大多数愚蠢和偏见;仍然歧视或仇恨与己不同的人;仍然用火把和石头对付让他们恐惧的先知;仍然同我们一样绞尽脑汁,把珍贵的智力用于如何在队列中占些便宜;仍然头脑薄弱而意志坚决,无视明明可以依赖的知识与教训。这不是不可能的,实际上,在我们之前,世界上曾有许多区域,两千年里没有发生什么实际的进步。我们甚至不知道,停滞与进步,哪一种更是人类的常态。

假设我们知道今天某个人的著作,某些规定性的解释,在一千年或两千五百年后,仍被奉为金科玉律,我们是应该欢喜还是应该悲哀?这是个不易回答的问题,因为人类的社会生活,确实有一些是难以(如果不是永不)变化的,那么,在这些方面的经验,将长期有效。不过同时我们可以注意到,这些方面的智慧,并不是人类智慧中最精华的部分,实际上,任何时代的人都能够独立地产生这样一批经验,在这些地方,我们之所以使用古典的格言,主要的原因不是我们必须经由前人的教导,而是我们乐于采用现成的表述。

自汉代以降的两千年里,中国社会的演化异常缓慢,如果不是佛教的传人,作为读者,我们大概更难感受到明显的精神变迁。孔子的时代问题,便一直给确定为一件不存在的事情,他的形象,超越时代,像每个人的邻家老人。

然而他不是。他生活在两千五百年前,活动在黄河中下游地区,登过的最高的山是泰山,欣赏过的最美音乐是名为“韶”的宫廷乐舞,喜欢精致的食物,讨厌粗野的人。他是一个智者、有德行的人、搜集书籍的人、长寿的人。他是时代的教师、君主的宾客,由于不谙权术,没有成为他想成为的政治家。他关心的中心问题也是春秋时代很多人的共同理想,即建成一种很少纷争、秩序井然的合理社会。他提出了自己的社会目标,用伦理语言予以形容,至于如何实现,他也想不出办法(复古主义本身就证明着没有办法);所以《论语》的精华不是政治,而是合理的个人生活、德行的个人实践,如何与世风对抗又不陷入激烈危险的情绪。

儒家在战国至汉初的胜利,不在于他们在辩论中处于上风(可以参考好辩的孟子对竞争者的批判,那大多是浅薄的),不在于他们的政治理论更深刻完善(特别是相比法家而言),而在于他们比其他派别更广博、包容,善于改造他人的理论,而最重要的一点,是人多。孔子无意中建立了最大的门派,在政治上,这一派别在很长时间里没有清晰的面目和明显的参与。但继承着孔子的风格。也由于他们的出身,他们几乎垄断了对既有的礼乐制度的解释(而另一些激进的派别不屑于此),民间的图书,也大半在他们手中;君主转过头去时,战国的儒者转而向失意的同行传播自己的声音,蛰伏在战火中,等待机会。当天下厌倦了纷争,君主寻求一种有威严的平静时,他们的保守特征便闪闪发光了。

《论语》是儒家的经典,儒家需要孔子来充当精神上的王,没有这样一位教主,儒家不过是图书馆员和保守派官吏的混合体,很难在王朝的频繁更替中维持自己。两千年来,国灭了又兴,人生了又死,唯孔子不朽。孔子的政治目标是乌托邦式的,甚至可以说是非政治的,至于途径,他并没有给出可能会令后世的尊奉者为难的具体建议,作为日常语录的《论语》,因为语境往往不明,更是易于引用,易于解释。这些都使孔子成为友好的工具,孔子的地位高,大家都欢喜。

做一个可怕的假设。假设《论语》这本书,在下个星期的什么时候突然消失了,我们会怎么样?我的猜想是,几无感觉。原因之一,是《论语》已经渗入我们的文化,特别是语言,它的影响早巳不依赖独立的文本;原因之二,是《论语》与现代生活的距离是遥远的,有时我们觉得《论语》中的命题和论断常读常新,如在谈论我们眼前的事,那不过是因为人类生活状态的延续造成了《论语》的这种适用特征,这并不是它的精彩之处,反倒是里面一些平淡无奇的部分。在人类永远不可能解决也不需要解决的问题上(如对人要不要和气,和气到什么程度),《论语》有一些很好的处理建议,但对一些人类必须解决以获得进步的问题,遥远的孔子没有回答的责任。

我绝不相信一个黄口小儿会打心眼里喜欢哇啦哇啦背诵他所不理解的东西,不然,世上怎么会有糖果与戒尺?

初中生正当睁开眼睛看世界的年岁,他的兴趣像藤蔓一样四处爬伸,有时缠绕住一种事物,有时一触便离开。他品尝各种滋味,形成自己的口味;他观看他人的表达,以鼓励或压制自己的情感;他模仿所有,来找成人世界的人口。他像一个贪婪、急切而且不择手段的程序员,四处拷贝别人的代码,以凑成自己的世界版本,而他的个性,正等待发生。有些书令他发展自己的见解或情感,却往往羞于发布,除非是积攒至盛,才被我们视为轻狂的表达;有些书,他想那既然对成人是重要的,想必有大道理在里面,或者有些用处一其实他本来并无兴趣,而在这类勉强的阅读中,谁也无法判断,他收获的是什么,他的接受与抵抗到底是什么比例。

向未成年人推荐读物,本身就是冒险。我们采取哪种方式呢?我们固然可以用保守的姿态,将各种书本不加分别地摊在他面前,有点像抓周,任他采撷,但这样做,未免拋弃了我们的责任。有人反对干涉,我不知道这样的人,一旦为人父母,看到孩子被色彩鲜艳的封面吸引,或者把手伸向他明知其为不像一读的书,会不会暗中着急,会不会另动心思,将他认为有价值的读物,摆在更显著的位置,或使用其他一些伎俩。如果父母把书买到家里,那时已经按自己的喜好过滤一遍;如果带孩子到书店,会不会用价格、版本等理由拒绝孩子的索要呢?在我看来,父母依据自己口味以及对孩子的期望为其选择读物,这本身毫无过错,理由之一是在我们所议论的年龄上,孩子并不会全盘接受父母的塑造,家庭不是监狱,学校和街道也不是。如果因为处处存在的强迫与诱导,有人将所有成长环境比喻为监狱,那也无妨,因为这样的监狱有无数种,其间的歧异足以让少年人拥有发展的自由。如果将来孩子没有成为我们所期望的人,我们用不着为当年诱使他阅读过某一本书而后悔,因为没有一本书有那样的能力,使人不再有自我纠正的机会。我们所要小心的,不是引导孩子的资格,而是在这样做的时候,或之前,考察一下自己的口味,特别是考察一下自己的口味是否在中年之后变得狭窄了。

我们或许采取激进的办法,毫不掩饰地劝诱甚至强迫孩子读某些书,特别是那些我们从自己的经验中知道,即使怀着厌恨之心,阅读后也将受益的书。这样做时,我们指望有朝一日,孩子会感谢我们,或者即或不然,他也被影响了,按照我们期待的方式。

多数人走中间路线,免于过度控制的风险,也承当应有之责。然而,在这种方针下,为孩子购买、推荐著作,不但没有省心,反而更费思量。前两种家长,或者以丰富的名义,随意买一批书即可,或者只考虑自己的意愿,干脆从书架上选出自己喜爱的书,搬到孩子的卧室。而既不愿把孩子的成长交付靠不住的运气,也不想限制他的内心发展的父母,难免对有些书犹豫起来。

幸运的是,不是所有的书都需要再三掂量。多数读物,本身的性质并没有在流传的过程中给埋没、扭曲;或者,一些书自身足够强壮,如同有自我清洗的功能,里面的故事或道理,足以克服简介或序言所代表的先人之见,洗掉一代代读者或研究家设下的装饰。即便(或尤其)对少年来说,丰富生动的细节和显豁晓畅的论述,因其朴素而拥有吸引力,作为父母,正可放心地将书推荐给孩子,而且,这样的书是很多的。

17世纪的欧洲开始人口普查,主要确保人头税进国库,顺带评估打仗能拉多少壮丁。

美国建国者搬过来用于处理州议席的争端,人口普查便成了板上钉钉的分配依据,即数据分权。统计学由此从人口调查发展到死亡疾病婚姻卫生犯罪教育等分类信息的采集,成为国家管理的可视化数据。

为了掌握数据这个“真正的事实”,收集与处理量越来越庞大,反过来又催生IBM开启打孔卡片到数据自动处理的技术发展,进而迈入信息时代。

像成本收益分析、科学抽样、定量分析这些方法也应孕而生并跨界到企业领域。日本在战后受到美国人戴明的启发,使用普及度调查、数据分层法、偏差控制图、鱼骨图等统计思维工具进行品控,本来粗制滥造的日货一跃成为世界精品。

诸位拼PPT就是收集数据、分析数据、解释数据的过程,有人受虐,有人享用,无数据,不疯癫,何以成活。
【数据之巅】


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