缓解新材料“卡脖子”问题人人有责

在“百年未有之大变局”的时代背景下，每一个为“中华复兴”而奋斗的中坚力量都显得格外重要，他们的每一个举动似乎都将成为一道历史印记。

而攻关日益紧迫的各种“卡脖子”问题，就是这些中坚力量目前的首要使命。

“高校应该在教育培养模式上进行创新，让教育实践更接地气，为国家和企业培养针对性强的专业人才；同时，高校科研工作者的研究方向也应与国家或地方需求相适应，及时解决当地产业升级问题。”深圳大学化学与环境工程学院李翠华书记对“卡脖子”问题深有感触。

她所在的这座城市，是中国高新技术产业的代表之一，国际上关于中国高新技术产业的任何风吹草动都能在这座城市掀起“蝴蝶效应”。更何况，近年来以中兴、华为、大疆等为代表的“卡脖子”事件几乎隔三差五上头条。

深圳大学化学与环境工程学院（下称“化环学院”）作为推动我国新材料行业大发展的新锐基地，在人才培养、产学研融合、推动科技成果产业化等方面有着重要贡献。为详细了解高校在我国材料行业发展中的重要作用，介绍化环学院在科研人才培养、技术传承、改革创新中的经验，《大国之材》近日对话了化环学院李翠华书记，就此展开详细访谈。

01

打造中国化学材料与科技创新基地

深圳大学化环学院成立于2006年8月，传承于1985年建立的深圳大学应用化学系和1995年建立的深圳大学师范学院化学与生物学系。自建院初，学院就坚持“教学为立校之本，科研是强校之路”的办学思想，以建设教学科研并重型学院为目标。经过几代深大师生的努力，学院化学学科于2018年进入了ESI全球前1%，国际排名200名内，国内排名第33位。

李翠华表示，学院通过自主培养及重点引进，建设了雄厚的师资队伍，共有博士生导师18名，中科院院士1名、国家特聘教授1名、国家杰青1名、青年长江1名、国家优青1名、省级各类人才9名、深圳市高层次人才40名。学院现有化学、化学（师范）、食品科学与工程、环境工程、新能源科学与工程专业，在校本科生近900人。学院拥有化学一级学科硕士学位点（理学）与化学工程专业学位硕士点，获批深圳大学首批学科交叉融合联合培养学术型硕士研究生平台。

学院的化学学科已对深圳市在新材料、节能环保、生物医药等相关产业的发展起到了有力支撑。主要学科方向涵盖全部化学二级学科，并积极开展新兴交叉研究方向，包括：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学与物理等。

与此同时，学院立足于化学这一中心学科，以与材料、生命、能源、环境多学科交叉融合为特点，发展了一系列特色的研究方向，包括：生物智能传感、精准医学诊疗、分子与细胞成像等生化分析研究；高分子溶液、高性能纤维、高分子表界面等研究；面向新型能源存储材料和能源转化相关的无机材料化学与催化化学研究；面向水、气、固等生态污染物的环境修复化学等。

李翠华表示，化环学院即将启动的“化学+X”交叉学科建设计划，旨在探索高校与高新技术企业、重要研发机构的新型合作模式，积极发挥现有人才队伍和学科优势，为社会发展和经济建设提供更加重要的智力支持。

经过十余年发展，如今的深大化环学院已发展为我国化学材料培养与科技创新的重要基地之一。

02

“因地制宜”“因材施教”

当下，正值粤港澳大湾区和深圳先行示范区建设“双区驱动”的重大历史机遇。地处改革先行区的深大对高校“产学研用”的融合格外重视，甚至大有示范之举。

近5年来，深大化环学院共承担国家重点研发计划项目、面上项目、青年科学基金项目、国际(地区)合作与交流项目等纵向课题188项，其中省部级以上课题100项，累计科研经费1.27亿元。在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.等国内外学术期刊发表论文1023篇，其中SCI论文897篇，高被引论文21篇；获省级自然科学奖二等奖1项，省级教学成果奖一等奖1项、深圳市奖励2项。

近年来，国际贸易摩擦不断，这对我国新材料产业的发展提出了更大的挑战，尤其是在一些行业中存在着“卡脖子”问题的材料。李翠华举例道，对粤港澳大湾区而言，电子化学品材料占据重要位置，但梳理后发现，大部分电子化学品原材料都依赖进口。

对此，李翠华直言不讳道：“高校应该在解决‘卡脖子’问题上发挥更大作用，高等教育的第一目标是培养人才，另一方面就是高校教师在新材料领域的基础研发。”

谈及中国材料发展现状，李翠华认为目前我国材料产业发展有鲜明特点：“大而不强，大而不精”。就拿纤维产业而言，2000年左右我国合成纤维产量就位列全球第一，并一直持续到现在，但在高性能纤维产业领域，性能却一直比国外产品低至少一代。

李翠华表示，为助力国家新材料的发展，高校应该在教育培养模式上进行创新，让教育实践更接地气，专业方向特色更加鲜明，为国家和企业培养针对性强、上手快的专业人才；同时，高校科研工作者的研究方向也应与国家或地方需求相适应，不能大家都去追热点，一窝蜂上，最后只留下一堆论文，却不能真正解决产业的问题。

“因地制宜，因材施教。”深圳在这方面的经验可谓枚不胜举。深大作为深圳格外重视高等院校，直接继承了这一务实作风。

据悉，深大化环学院实验室总建筑面积约10000平方米，仪器设备原值近9500万元。目前已建设的重点科研平台包括：广东省柔性可穿戴能源与器件工程技术研究中心、深圳市功能高分子重点实验室、深圳市新型锂离子电池与介孔正极材料重点实验室、深圳市石墨烯/磷酸铁锂复合正极材料及动力电池工程实验室、基础化学实验教学中心、现代仪器分析测试中心等。

化环学院的实验室研究方向与深圳的高新技术产业发展方向，可谓不谋而合。

03

缓解新材料“卡脖子”问题人人有责

“高校定位导向只是其一，科研工作者个人也应在新材料产业发展中有所担当。”李翠华表示，积极调整研究方向，与广东、深圳的地方需求相结合，开展针对性的研究，大家共同努力缓解新材料“卡脖子”问题，是作为高校科研工作者的责任之一。 在谈及凝胶聚合物固态电解质、离子液体等研究项目时，李翠华深有触动。 近年来，电动汽车及便携式电子设备等产品在日常生活中越来越普及，社会对电池储能密度的要求越来越高。 锂离子电池具有能量密度大、无记忆效应、环境友好且自放电小等优点，目前是国内外应用最广泛的一类储能装置。而商用有机碳酸酯基电解质由于具有极高的离子电导率和对电极的极佳润湿性等优点，是目前应用最为广泛的电解质，但也存在易泄漏、腐蚀性强、易燃易爆等缺点。 李翠华团队正是着眼于未来需求，一直在寻找高安全性的电解质材料。 凝胶聚合物电解质具有优异的电化学性能及高安全性，将是取代有机电解液成为新一代高性能锂电池的理想材料。该项技术结合了全固态电解质内聚性和液态电解质易扩散性的优点，但大量液态增塑剂的加入虽然提高了凝胶聚合物电解质的离子电导率，却牺牲了聚合物基质的机械强度化学稳定性，降低了锂电池的安全性和使用寿命。这种矛盾使目前凝胶聚合物电解质的研究停留在实验室阶段。 长远来看，凝胶聚合物电解质不仅要成为具有良好电化学性能和热稳定性的元件，而且还需与新一代高性能电极材料匹配，组成新一代的高性能储能设备。因此，多功能性凝胶聚合物电解质将是未来高性能电解质的发展方向。 目前，李翠华团队以离子液体作为增塑剂，有效提高了凝胶聚合物电解质的化学稳定性、安全性和使用寿命。 工作之外，李翠华比较喜欢爬山和快走。“周末的时候我早上一般都会去爬莲花山，这个习惯已经坚持6-7年了，既锻炼身体又放松身心。” 采访最后，李翠华分享了她最欣赏的一句话与材料学子共勉：“材高知深，料远若近”。此外，她也希望深圳材料领域的学子们在深圳新材料产业发展中更有担当，与广东、深圳的地方需求相结合，开展针对性的研究，为解决或缓解新材料“卡脖子”问题贡献自己的青春和力量。

【个人介绍】

李翠华，女，博士，教授，深大化环学院党委书记，硕士生导师。2000年毕业于中国科学技术大学，主要从事离子液体、锂离子电池电解液等领域研究。担任国家自然科学基金通讯评审专家、深圳市发改委高新技术产业评审专家、深圳市科技创新委员会评审专家，主持国家自然科学基金面上项目、广东省教育厅基金项目、深圳市科技计划项目等近20项课题，申请国家发明专利5项，在Advanced Functional Materials, Journal of Membrane Science, Journal of Power Sources等期刊上发表SCI论文100余篇。