瞄准世界前沿 打造创新高地

2018-10-28 17:45来源:未知

  走进中国建材总院,就会看到一栋通体呈深灰色又极具现代感的简约建筑。在茂密的行道树与周围古朴办公楼的映衬下显得卓尔不群。这就是首批36家企业国家重点实验室之一的绿色建筑材料国家重点实验室。这家被国资委副主任黄丹华称赞“水平很高,走在了央企的前面”的实验室不仅是建材总院的科技创新平台,也是建材行业的科技创新平台,更是瞄准世界建材科技前沿的国际一流创新平台。

  “工欲善其事,必先利其器”,而利器更要靠高水平的平台来打造。作为一家企业,没有竞争力的产品就无法占领市场,而竞争力的产品来源于强大的科技创新实力,科技创新实力的高低又取决于是否拥有国际水平的研发平台。

  画龙点睛、纲举目张。高手总是能在错综复杂的棋局中抓住关键,一处落子,满盘皆活。就在企业经历两次重组,起承转合之时,中国建材总院领导班子敏锐地意识到,只有拥有国际级研发平台才能在应用基础研究和行业共性、关键性的技术研发方面抢占制高点,从而为企业带来发展的持久动力。

  其实,早在上世纪90年代,中国建材总院人就希望能够建设一个建材领域的国际一流研究所。但限于当时一穷二白的窘困条件,这个愿望也仅仅只能是个梦。而为了实现这个梦想,中国建材总院人足足花了十多年的时间。

  2006年,国家科技部组织申报企业国家重点实验室,中国建材总院人知道圆梦的机会到了。于是,总院领导亲自上阵组织编写材料,确定实验室研究方向、研究内容、提出学术带头人并组织相应团队,制定运行模式和管理办法。2007年7月,国家科技部正式批准建设绿色建筑材料国家重点实验室。

  实验室获批并不意味着可以一劳永逸。资金匮乏、申请条件限制、大楼建设、仪器添置每一个环节背后,都凝聚着中国建材总院人的心血与汗水。

  那时,实验室刚刚获批,要新建一个实验室大楼,但苦于资金的严重缺乏迟迟没办法落实。经过多方的积极奔走,各方的努力协调,不知气馁的中国建材总院人,咬着牙将这一个个硬骨头统统啃了下来。

  功夫不负有心人,“绿色建材国际一流研发平台建设项目”最终获得批准,国有资本金拨款3个亿,一举解决了实验大楼建设、先进仪器购买等“老大难”问题,使这座具有国际一流设备的实验大楼拔地而起。

  2012年3月,实验室圆满完成建设任务并顺利通过科技部组织的验收,成为我国第一批国家重点实验室。

  这座总面积约6500平方米聚焦绿色建材前沿的新实验大楼,可谓“暗藏玄机”。在大楼的建设工程中,中国建材总院将补偿收缩混凝土超长结构连续施工技术,屋面保温、防水、种植一体化技术,CBMA建筑内墙生态功能涂料,节能门窗与玻璃,清水混凝土装饰以及可再生能源等十余项新材料、新技术融入其中,完美地实现了经济与环保的双重目标。

  在实验室的硬件投入方面,中国建材总院更是没有丝毫吝啬:硬化混凝土冻融/盐冻试验机、万能材料力学试验机、环境扫描电子显微镜、微纳米力学测试系统这一个个在外行人听起来一头雾水的仪器,却是让材料科学家双眼放光的科研“利器”。

  目前,实验室拥有先进的仪器设备110余台,其中近年新增添的仪器设备65台,总价值达7000余万元,并且这些数字还在不断地更新中。

  建立国家重点实验室,打造国际级科技研发平台的初心已定。重点实验室的发展大方向又为何锁定绿色建材?

  “浓雾入云天未剖,日高微辨楼台影。”提起建材工业,很多人首先想到的就是暴土扬尘、污水横流、吵闹喧嚣,并冠以高能耗、高污染、高排放的“三高”名号。

  的确,建材工业是国民经济重要的原材料工业,也是资源、能源依赖型原材料工业。如今,我国已经成为世界最大的建材生产国和消费国。据统计,建材工业的总能耗仅次于冶金和化工,居工业部门第三位,建材工业能耗总量约占全国能耗总量和工业部门能耗总量的7%和10%,建材工业废气排放总量占全国工业废气排放总量的18%。

  而全球气候变化的紧迫形势也呼唤建材工业、建材产品向低能耗、低排放、低污染的绿色建材方向转变。

  无论是从建设资源节约型、环境友好型社会,根本上应对气候变化挑战的迫切需要来看,还是从带动产业链上下游节能减排来看,抑或是考虑到节能减排对企业经济效益的影响,都意味着开展绿色建筑材料的创新性科学研究已经势在必行。

  在建材工业、建材产品绿色化的过程中,以下几个方面较为关键 :建筑材料制备的绿色化、建筑材料寿命的绿色化、建筑材料功能的绿色化、建筑材料绿色化的评价研究、建筑材料组成与结构的绿色化研究。

  重点实验室针对上述绿色建筑材料科学的前沿问题,围绕绿色建材生命周期过程中有关原料采取、产品制造、使用和废弃物处理以及绿色化评价等关键阶段,选取绿色建筑材料组成、结构与性能的应用基础研究,建筑材料高效节能加工制造技术应用基础研究,新型建材及环境功能建筑材料及其应用基础研究,建筑材料使用寿命和耐久性研究,绿色建材检测方法与评价研究等五个实验室研究方向,开展基础和应用基础研究工作。

  良弓只有高超的射手才能百步穿杨,骏马只有勇武的骑士才能万里奔腾。如果没有国际一流的人才和良好的运行机制,即使有了高水平的硬件环境和正确的研究方向也不足以成为一流的研发平台,无法诞生优秀的科研成果。

  从设立之初,重点实验室就实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,重点实验室在运行管理方面实行实验室主任负责制和学术委员会评审制。实验室建立有运行管理办法、学术委员会章程、开放基金管理办法、绩效考核制度、客座教授聘任及管理办法等管理与考核制度,保障了实验室的运行与考核。

  重点实验室设有开放基金,近3年共立项21项课题,课题承担者来自国内本领域资深院校,这一开放、交流、合作形式,对行业科技创新起到积极促进作用。

  “团队是事业可持续发展的根本保障,要想做成大事,没有团队肯定不行。”这是中国建材总院“掌门人”、重点实验室主任姚燕反复强调的。

  重点实验室一直把建设一支结构合理、人员精干的高水平研发队伍放在首要位置,考虑到企业重点实验室面向引领行业、增加企业创新能力的特点,在研究队伍建设上遵循精悍、竞争的特色,强调学术型与产业型人才的选拔与培养。同时实验室还立足国际前沿科学研究需求,引进 2 名“千人计划”学者带动实验室开展国际前沿技术研究与交流。

  强大的依托单位,先进的硬件设施,完善的运行管理机制,准确的目标定位这些,足以成为绿色建筑材料国家重点实验室令建材研究者们为之神往的原因。

  而包亦望、汪洪、史才军、林志翔、崔琪、汪澜这一个个在建筑材料学界皆可独当一面的“大牛”,以及他们所率领的高水平研究团队,更为实验室的人才储备平添了浓墨重彩的一笔。

  目前实验室固定人员中海外归国学者 5 人,教授、教授级高工22 人,高级工程师 17人,工程师 24 人,有 25人具有博士学位。其中有千人计划学者、国家杰出青年基金获得者,有博士生导师 7 人,还确立了 10 位学术带头人引领各研究方向,已形成了一支不断发展的、具备优秀科研经验的高水平研究梯队。

  近年来重点实验室培养硕士、博士研究生 50 名,出站博士后 3 名。重点实验室还十分重视青年科技人才培养,共有35 人次中青年骨干承担“十二五”“十三五”国家重点科研任务,同时注重学术骨干的复合型、跨学科、国际化发展,每年都派出访问学者到世界知名研究机构与大学进行合作研究。

  目前,重点实验室还聘任 26 位国内外相关领域专家、教授为实验室客座教授。其中包括中华人民共和国国际科学技术合作奖外籍获奖专家在内的12 位国际著名学者,他们每年都来实验室就国际热点与发展趋势进行讲座与学术研讨或开展合作研究。

  重点实验室的目标一直是国际一流的研发平台。这里指的“国际一流”,在姚燕看来,应该是“一流的设备、一流的人才、一流的成果”。

  多年来,在各团队学术带头人的带领下,全面进入国家“973”、“863”、科技支撑、国家自然科学基金等国家重大科技计划,共承担各类项目课题500多项,获得国家级科技奖励2项,省部级科技奖励24项;共获得专利授权近200项;发布行业首个国际标准,累计发布国际标准4项,在研国际标准5项。围绕建材行业节能减排、转型升级、新兴产业、绿色发展等热门课题,从应用基础研究到技术研究直至成果转化,取得了一大批高水平的一流科研成果,广泛应用于奥运、三峡等国家重点工程,为促进建材工业科技创新和优化升级发挥了重要引领作用,为国民经济建设做出了突出贡献。

  实验室围绕重大工程的特种需求,在特种水泥及高性能混凝土向“专用化”发展,推动重大工程规模化应用。开发了核电专用水泥与低收缩高镁中热水泥以及高强低钙水泥等新品种,主导制定的首个核电工程建设用水泥标准,高强低钙硅酸盐水泥实现稳定生产并成功应用于向家坝、溪洛渡等水电工程以及黔张常铁路工程等国家重点工程。累计为总院带来收入超过5000 万元,带动集团水泥企业增收数亿元,继续保持了总院在特种水泥技术领域的领先地位。开发的C80~C100 高性能混凝土创造了煤炭深井混凝土强度的新纪录;双膨胀源高性能混凝土膨胀剂制备与应用成套技术整体达到国际领先水平;组建国际学术组织研究多因素耦合作用下耐久性评价方法,在国际上产生较大影响。

  实验室长期致力于建材工业环保节能新工艺研发,为行业减排和增效提供了新的技术途径。提出的水泥预烧成理论和方法,取得节能和提高质量的双重效果,为水泥新型干法生产工艺进步奠定了应用基础。针对水泥工业氮氧化物排放严重的现状,在不同技术方向上均取得了重大突破。自主研发设计了富氧低NOX燃烧器及配套富氧制备系统,在2000t/d生产线示范应用,熟料增产15%,烟室NOx降低31%;低温SCR催化剂在新型干法生产线上应用,150~180度的烟气温度下,脱硝率达到85%以上,达到了目前我国水泥行业低温SCR脱硝技术的最高水平,该技术将为我国建材行业氮氧化物排放治理提供有效技术途径。

  实验室充分利用科研优势,持续占领新型建材及新型房屋领域技术前沿。在高效难燃保温材料、建筑室内电磁辐射污染控制及室内健康建材、村镇建筑用高效多功能新产品、新材料等方面形成了一批科技成果,并在绿色建筑、建筑节能改造及性能提升、新农村建设等方面得到了应用,效果良好。带来经济效益超千万元。新型轻钢结构体系房屋在前期研究基础上,通过集成太阳能光伏、光热、相变储能等新技术、新产品,不断提高新型房屋的性能,编制完成了配套应用标准和规范,能够满足我国绝大部分村镇建筑需求。

  特种玻璃团队在玻璃深加工领域瞄准国际先进水平,不断开发新产品。在Low-E玻璃膜系设计、新工艺和在线检测等方面缩短了我国与发达国家的差距,应用自主知识产权的Low-E玻璃先进制造技术生产的双银可钢化产品与美国PPG公司的产品处于同一水平;建成了年产能250万平方米的生产示范线,并成功实现技术入股中建材(内江)玻璃公司,控股资产达7500万元,成为创新成果转化新模式的典范。攻克了安全真空玻璃生产关键技术,在国际上首次制备出PVB夹层真空玻璃,成果达到国际先进水平。自主研发适合于大气环境下中低温使用的太阳光谱选择性吸收涂层,其太阳光谱吸收率、热辐射率、环境稳定性、热稳定性等核心性能达到国外同类产品水平,成功迈出了进入新能源材料领域的第一步。

  实验室从“十二五”中期开始,积极参与国家相关领域的技术预测、重点研发计划专项实施方案和应对气候变化科技规划的编写等工作,将水泥、混凝土、玻璃深加工、特种玻璃、等传统优势领域的科技创新目标与国家、行业的发展紧密结合,并在国家相关重点科技计划中得以体现,为建材行业和总院“十三五”科技创新工作奠定基础。

  “我们的目标不仅在中国,我们的目标在世界。”姚燕这句雄心勃勃的话语,也是重点实验室发展路线图的真实写照。

  长期以来,中国建材总院一直非常注重实验室的国际科技合作与交流。只有掌握国际发展趋势,提升国际影响力,积极开展多层次、多形式、多渠道的全方位国际科技合作,才能使实验室真正符合“国际一流”的目标。

  本着开放、合作、交流的原则,依靠良好的学术氛围、一流的实验条件,重点实验室正在聚集各方优秀研究力量来实验室开展交流与合作。

  自2010 年至今,重点实验室共组织学术研讨、讲座、参加国际学术活动230余次,与包括美国肯塔基大学、德国锡根大学、加拿大Metro测试实验室等在内的多个国外研究机构签署了合作意向与合作研究10 项。推动国际合作从一般性质的交流互访,转向了与经济建设相结合的实质性合作,迈上了新的台阶。

  2011年9 月,重点实验室凭借在混凝土耐久性评价方面的大量研究成果,成功获批环境与荷载因素耦合作用下混凝土耐久性测试方法技术委员会(RILEM TC-TDC),姚燕更一举打破空白,成为中国大陆第一位国际材料与结构研究实验联合会技术委员会主席。

  为进一步搭建中国与世界水泥基材料科研的桥梁,促进中国水泥行业对外学术交流,在重点实验室的支持下,与英国TaylorFrancis集团联合创办了英文期刊Journal of Sustainable Cement-Based Materials,并将其打造成为我国水泥行业面向国际的重要学术交流平台,为中国水泥技术在世界学术界的知名度和影响力提升做出重要贡献。

  如今,重点实验室已从当初的“新起之秀”成长为全球绿色建材领域内当之无愧的“行业先锋”,并开始吸引全世界的瞩目。

  2014年,参观完重点实验室的哥伦比亚Argos水泥集团总裁Mr. Jorge Mario Velsquez对重点实验室在中国绿色建材发展中的重大、共性关键技术创新方面所起到的突出作用和做出的杰出贡献表示由衷的赞赏,并表示“愿与中国建材总院进一步加强交流与合作”。

  这些高水平的国际学术交流活动,不仅提升了重点实验室的国际影响力,增强了国际话语权,同时也拓宽了重点实验室科技人员的学术视野,使其具备了国际一流的科研环境。

  在企业建立国家重点实验室是国家深化科研体制改革、建设科技创新体系的重要举措,在中国经济的转型期,企业国家重点实验室肩负重任。

  全国政协副主席、科技部部长万钢对企业国家重点实验室寄予期望,提出要充分利用国家重点实验室这个平台,以提高自主创新能力为宗旨,以改革为动力,创新机制,整合资源,推动企业国家重点实验室的发展。

  “志气贯寰宇,敢为天下先。”作为首批在企业内建设的国家级重点实验室,同时也是目前绿色建筑材料领域国内唯一的国家重点实验室,绿色建筑材料国家重点实验室“第一个吃螃蟹”的勇气,高远前瞻的目标,海纳百川的胸怀,坚持不懈的努力,不但使其成为建材行业转型升级强有力的技术支撑,更成为建材科技国际前沿的开拓者与领路人。■

  • 上一篇:-很高兴认识你
  • 下一篇:穿越云端的传奇