開發(fā)一項(xiàng)技術(shù)不一定很難,難的是能不能把它成功推向市場(chǎng),形成產(chǎn)業(yè)。
我國(guó)從事陶瓷膜制備研究的單位有50余家,然而,“只有我們課題組最快實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn),主要是材料化學(xué)工程學(xué)科交叉和面向應(yīng)用過程的研究思路發(fā)揮了重要的作用。”徐南平說。
據(jù)介紹,該項(xiàng)目自主開發(fā)的陶瓷膜裝備能夠在化學(xué)反應(yīng)存在的極端環(huán)境,實(shí)現(xiàn)無清洗狀況下3個(gè)月以上的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,這被認(rèn)為是我國(guó)陶瓷膜裝備能夠在連續(xù)化大工業(yè)中應(yīng)用的保證。這些研究成果獲得了江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、全國(guó)化工行業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng),2005年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
徐南平介紹說,項(xiàng)目開發(fā)的陶瓷膜在化工、石油化工、納米材料、中藥制備等領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù),均為首創(chuàng),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。他舉例說,開發(fā)的專用氧化鋯陶瓷膜,解決了陶瓷膜處理軋鋼乳化油廢水通量穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題,新工藝的綜合成本是進(jìn)口膜裝置的1/3,已在我國(guó)鋼鐵行業(yè)的十幾家大型企業(yè)建立了近30個(gè)工程,僅此一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品銷售額就超過億元,該技術(shù)獲得了中國(guó)膜工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
項(xiàng)目提出將無機(jī)陶瓷濾膜錯(cuò)流過濾技術(shù)與濕化學(xué)法超細(xì)粉體相結(jié)合的新思路,獲得了系列專利,與傳統(tǒng)流程相比,新工藝將傳統(tǒng)工藝的多步過程集成在同一裝置中完成,變間歇過程為連續(xù)過程,使生產(chǎn)工藝大為簡(jiǎn)化,已成功推廣應(yīng)用30多家企業(yè),涉及氧化鈦、氧化鋯、氧化鎳、氧化釔等數(shù)十種粉體的生產(chǎn)。“通過面向應(yīng)用過程的陶瓷膜的優(yōu)化設(shè)計(jì),能有效實(shí)現(xiàn)超細(xì)顆粒懸浮液體系的固液分離,截留率達(dá)到99%以上,可顯著提高產(chǎn)品的收率。”徐南平說。
陶瓷膜技術(shù)在化工與石油化工主流程中應(yīng)用的關(guān)鍵問題是,如何克服膜過程的堵塞問題以適應(yīng)化工與石油化工大生產(chǎn)連續(xù)性的要求?徐南平領(lǐng)導(dǎo)的研究組提出陶瓷膜與液相化學(xué)反應(yīng)耦合的構(gòu)思,并且獲得了國(guó)家發(fā)明專利。開發(fā)出分置式液相膜催化反應(yīng)器和一體化的液相膜催化反應(yīng)器,在石化主流程中得到成功應(yīng)用,大大提高了催化反應(yīng)效率,該技術(shù)目前已經(jīng)推廣應(yīng)用多家企業(yè),最大規(guī)模達(dá)到萬(wàn)噸級(jí),經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益均十分顯著。
盡管陶瓷膜在生物發(fā)酵領(lǐng)域已經(jīng)獲得了成功的應(yīng)用,但對(duì)于有些高黏度、需要低溫操作的體系,由于膜通量太低而一直沒有投入大規(guī)模的應(yīng)用。徐南平說,頭孢菌素的生產(chǎn)就是一個(gè)例子。頭孢菌素C(簡(jiǎn)稱CPC或頭C)是合成各種頭孢菌素類抗生素的母核的起始原料。它發(fā)酵后期菌絲老化斷裂,料液黏稠,濕菌含量達(dá)到50%左右,同時(shí)由于CPC的降解對(duì)溫度十分敏感,只能在攝氏10度左右操作,因此膜通量很低,陶瓷膜技術(shù)在CPC生產(chǎn)中一直難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。本項(xiàng)目通過膜材料微結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),開發(fā)出性能優(yōu)異的膜材料,并且通過過程的優(yōu)化設(shè)計(jì),在國(guó)內(nèi)首次將陶瓷膜技術(shù)應(yīng)用于CPC的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
中藥口服液是中藥制劑中品種廣泛的一類。目前國(guó)內(nèi)很多企業(yè)在口服液的生產(chǎn)工藝中,沿用一次或者二次醇沉,能耗、物耗均比較高。徐南平領(lǐng)導(dǎo)的課題組提出用陶瓷膜過濾取代原有的一次醇沉工藝。將新工藝生產(chǎn)所取樣品與隨機(jī)抽取的原工藝進(jìn)行比較,采用陶瓷膜直接處理中藥水提液,能夠有效地去除藥液中的大分子、鞣質(zhì)及其他非藥用等物質(zhì),提高了藥液有效成分的含量,使得產(chǎn)品的收率和品質(zhì)得到了顯著的提高,生產(chǎn)周期由原來的15天縮短到9天,每年可節(jié)約大量的乙醇。
在面向應(yīng)用過程的技術(shù)構(gòu)思和理論指導(dǎo)下,通過裝備成套化和技術(shù)集成,本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了新構(gòu)思的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用,目前已有百余套裝備在工業(yè)部門的一系列重要領(lǐng)域成功應(yīng)用,效益十分顯著。所開發(fā)的陶瓷膜產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的2/3以上,具有很強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,在多個(gè)國(guó)際招標(biāo)項(xiàng)目中贏得成功,使陶瓷膜成為我國(guó)為數(shù)不多的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要膜品種,取得了數(shù)億元的綜合經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。
徐南平說,膜技術(shù)與相關(guān)技術(shù)的集成應(yīng)用已對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響,并有可能改變相關(guān)行業(yè)的面貌。膜技術(shù)受到重視的根本原因在于膜技術(shù)對(duì)人類資源、能源、環(huán)境、人民健康和傳統(tǒng)技術(shù)改造等領(lǐng)域科技進(jìn)步的推動(dòng)作用。大多數(shù)膜分離過程中,物質(zhì)不發(fā)生相的變化,可以在室溫下操作,所以膜分離一般被認(rèn)為是高效節(jié)能的新型分離技術(shù),是解決當(dāng)代人類面臨的能源、資源、環(huán)境等重大問題的有效手段之一。
徐南平認(rèn)為,以無機(jī)膜為代表的膜催化反應(yīng)技術(shù),通過將反應(yīng)產(chǎn)物的一部分或全部從反應(yīng)區(qū)及時(shí)移出,可打破化學(xué)反應(yīng)平衡的限制,提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,將有可能對(duì)整個(gè)化學(xué)工業(yè)、石油化工等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生變革性影響。
徐南平:創(chuàng)新貴在堅(jiān)持
南京工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)、膜科學(xué)技術(shù)研究所所長(zhǎng)、國(guó)家973計(jì)劃首席科學(xué)家、863計(jì)劃材料領(lǐng)域?qū)<医M成員……我在想,如果這諸多身份集于一人,名片上可能是印不下的。
好在這張“名片”的主人,徐南平院士,只用一個(gè)簡(jiǎn)單的稱謂全給代替了,即便他成功創(chuàng)辦過兩家企業(yè),并且他們的資產(chǎn)如今已經(jīng)數(shù)十倍于從前,他依然堅(jiān)持認(rèn)為:“我只是一個(gè)科教工作者”。
也有媒體認(rèn)為,他算得上是個(gè)企業(yè)家,因?yàn)殛P(guān)于經(jīng)商,他曾經(jīng)有過一段很精辟的概括,他把商人分為三種:惟利是圖的奸商;主張共贏的儒商;廣播愛心的佛商。他甚至對(duì)商人的心態(tài)也做過分析:一是把企業(yè)當(dāng)老婆,別人多看一眼都不行;二是把企業(yè)當(dāng)兒子,別人覺得漂亮可愛,看看可以,但絕不可以抱走;三是把企業(yè)當(dāng)小豬,養(yǎng)大一窩賣一窩,甘為他人做“嫁衣”。
然而,我想他的確算得上是有企業(yè)家頭腦的科學(xué)家,卻絕對(duì)不是個(gè)企業(yè)家。因?yàn)樗k過的兩個(gè)企業(yè),最難的起步階段他頂著,一發(fā)展起來就“給”了別人,哪有這樣的企業(yè)家!
從這一點(diǎn)來看,應(yīng)該相信徐南平說的是真話。“對(duì)于科研人員而言,辦公司只是成果轉(zhuǎn)化的手段,而不是目的。”他說。他辦企業(yè)大凡都是為了讓辛辛苦苦研究出來的成果能真正發(fā)揮作用、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化———畢竟,目前而言,我國(guó)的企業(yè)科研成果孵化能力并不強(qiáng)。
不過,無論是從事研究還是把技術(shù)推向市場(chǎng),徐南平都是成功的。他將這個(gè)歸結(jié)于他的堅(jiān)持。他說,做科學(xué)研究要十年磨一劍。
從他博士生畢業(yè)從事膜技術(shù)研究開始,將近20年他沒變過研究方向。1989年12月,徐南平在南京化工學(xué)院化學(xué)工程專業(yè)完成了博士學(xué)業(yè),留校從事膜技術(shù)的研究。他在陶瓷膜領(lǐng)域從零開始,艱苦創(chuàng)業(yè),參與并組織了我國(guó)三代陶瓷膜生產(chǎn)線和重大應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行管理工作。一舉打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖,填補(bǔ)了我國(guó)在這一領(lǐng)域的空白。
最初搞陶瓷膜研究,徐南平是“不會(huì),沒錢,沒人”,完全是白手起家。如今,他主持的南京工大膜科學(xué)技術(shù)研究所成為國(guó)際無機(jī)膜學(xué)術(shù)界關(guān)注的高水平實(shí)驗(yàn)室之一,身邊也聚集起一支由十幾名教授、博士組成的科研團(tuán)隊(duì),邢衛(wèi)紅、金萬(wàn)勤、范益群等教授已經(jīng)成為我國(guó)膜領(lǐng)域卓有成就的學(xué)者。
他主持研發(fā)的陶瓷膜制備技術(shù)及產(chǎn)品也占到了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的2/3。一個(gè)小的例子可以看出來他的研究在市場(chǎng)上的成績(jī)。1997年底,他與研究所的其他6位博士一起入股,加上學(xué)校,共同投資50萬(wàn)元成立了江蘇久吾高科技發(fā)展有限公司。僅用3個(gè)月時(shí)間,久吾公司就研制出我國(guó)首套大型陶瓷膜設(shè)備,當(dāng)年實(shí)現(xiàn)利稅200多萬(wàn)元。兩年后,公司資產(chǎn)增值達(dá)到21倍多。
“不要奢想自己比別人聰明,也不要奢想自己比別人勤奮,科學(xué)技術(shù)研究取得成功的唯一秘訣就是堅(jiān)持。”徐南平說,別人帶幾個(gè)人同時(shí)研究好幾個(gè)方向,甚至幾年就換一個(gè)方向,而他則是帶領(lǐng)幾十個(gè)人十幾年研究同一個(gè)方向,如果做得不如別人,那是不可思議的。
在他看來,這個(gè)道理很簡(jiǎn)單。“這就像你挖10口井都不出水,還不如沉下心把1口井挖深點(diǎn),挖出水來。”他說。熟悉他的人知道,這些年“只要和陶瓷膜有關(guān)的研究他都做,無關(guān)的他絕不沾手”。當(dāng)然事實(shí)證明他的堅(jiān)持是對(duì)的,他3次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng),得獎(jiǎng)的項(xiàng)目都是跟陶瓷膜有關(guān)的。
他有句名言叫,積累才能創(chuàng)新,堅(jiān)持就是成功。他甚至固執(zhí)地認(rèn)為,我國(guó)所有的科研人員倘若都能沿著自己的方向堅(jiān)持走到底,我們國(guó)家的科技水平早就不是今天的樣子。