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歸來(lái)

“來(lái)到華南理工大學(xué)，實(shí)屬偶然。1997年我受邀到長(zhǎng)春和廣州兩地進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，我這是第一次來(lái)廣州，記得當(dāng)時(shí)是圣誕節(jié)期間，天氣特別好，不像現(xiàn)在這么冷?！辈茜O回憶道，時(shí)任華南理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱華工）校長(zhǎng)劉煥彬及材料學(xué)院院長(zhǎng)賈德民向他發(fā)出邀請(qǐng)，請(qǐng)其前來(lái)主持創(chuàng)立一個(gè)光電高分子材料及器件方面的實(shí)驗(yàn)室，填補(bǔ)廣東在此領(lǐng)域的空白。但他并沒(méi)有立刻答應(yīng)，笑說(shuō)建實(shí)驗(yàn)室需要很多錢的。沒(méi)想到其時(shí)賈德民爽快地回答，您就開個(gè)單子來(lái)吧。

回到美國(guó)后，曹鏞開了一個(gè)組建實(shí)驗(yàn)室必備的各種儀器清單，約70萬(wàn)美元。1997年12月發(fā)給華南理工大學(xué)，但一直沒(méi)有后續(xù)消息，他也沒(méi)把此事放在心上。事隔近一年，1998年11月，劉煥彬突然來(lái)函，說(shuō)建設(shè)經(jīng)費(fèi)已到賬，學(xué)校批下600萬(wàn)元啟動(dòng)費(fèi)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)騰空，請(qǐng)您來(lái)看看。

“我被華南理工大學(xué)的誠(chéng)意所感動(dòng)了。”1999年曹鏞只身一人飛回來(lái)廣州，自此扎根在這片生機(jī)勃勃的嶺南大地上。

曹鏞是國(guó)內(nèi)最早從事有機(jī)/高分子光電功能材料與器件研究的科學(xué)家之一。自1975年在中科院北京化學(xué)所在錢人元先生領(lǐng)導(dǎo)下開始從事相關(guān)研究，80年代初與高分子化學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所王佛松合作，成功地進(jìn)行了用稀土催化劑合成聚乙炔；與浙江大學(xué)沈之荃小組基本同時(shí)在國(guó)際上首次報(bào)道了利用稀土催化聚乙炔的合成，得到了有新的結(jié)構(gòu)和形貌特色的聚乙炔品種，這是導(dǎo)電聚合物研究領(lǐng)域在我國(guó)發(fā)端的標(biāo)志。

 他與諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者黑格教授（A.J.Heeger）及高分子物理學(xué)家史密斯教授（P. Smith）合作，首次提出了“對(duì)陰離子誘導(dǎo)加工性”新概念，解決了聚笨胺導(dǎo)電聚合物的高導(dǎo)電性與加工性不能同時(shí)并存的難題，成果在防靜電材料、抗電磁波屏蔽、光電器件的透明電極等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

1994年后，任職美國(guó)U?鄄NIAX公司資深研究員期間，曹鏞的研究重心轉(zhuǎn)向了高分子發(fā)光材料及器件等方面，在世界上首次成功研制出可彎曲的大面積塑料片基發(fā)光二極管；在國(guó)際上首次報(bào)道在聚合物發(fā)光二極管中電熒光量子效率有可能突破25% 的量子統(tǒng)計(jì)規(guī)則，提出了大幅度提高聚合物電致發(fā)光效率的一個(gè)新途徑。

建設(shè)

曹鏞來(lái)到華工后，立刻著手籌建高分子光電材料及器件研究所（以下簡(jiǎn)稱光電所），從無(wú)到有創(chuàng)建了廣東省內(nèi)第一個(gè)有機(jī)/聚合物光電功能材料與器件及系統(tǒng)集成的研究中心。

“華工材料學(xué)院是以研發(fā)傳統(tǒng)產(chǎn)品如橡膠、塑料、纖維等為主的，缺乏光電材料與器件研究的基礎(chǔ)，剛開始只有我和楊偉老師兩個(gè)人。假如沒(méi)有華工良好的氛圍和學(xué)校的支持，實(shí)驗(yàn)室是無(wú)法建成的。”曹鏞說(shuō)，當(dāng)時(shí)，華工一下子批了600萬(wàn)的建設(shè)經(jīng)費(fèi)，這在當(dāng)年國(guó)內(nèi)還沒(méi)有全面啟動(dòng)引進(jìn)歸國(guó)人員之際并不多見。材料學(xué)院也在當(dāng)年實(shí)驗(yàn)室十分緊張的情況下對(duì)光電所給以了超常的支持，此后廣東以及歷屆學(xué)校、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)一直對(duì)此給以了巨大的支持。盡管原來(lái)毫無(wú)相關(guān)研究基礎(chǔ)，但學(xué)校的決心使曹鏞看到了在華工建立一個(gè)全新的有機(jī)光電材料與器件研究平臺(tái)的可能性。

光電所建設(shè)伊始，面臨著與國(guó)內(nèi)外其他有機(jī)光電研究機(jī)構(gòu)水平差距大，人才缺乏的困境。曹鏞說(shuō)，從一開始我們就對(duì)光電所設(shè)定有明確的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，即要瞄準(zhǔn)國(guó)家與社會(huì)重大需求；深入研究本領(lǐng)域基本科學(xué)問(wèn)題；側(cè)重源頭創(chuàng)新；針對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)大部分研究機(jī)構(gòu)側(cè)重在蒸鍍型有機(jī)光電材料與器件研究的情況，光電所將目標(biāo)設(shè)定在比較長(zhǎng)遠(yuǎn)的溶液加工型的材料與全印刷型器件的研究上。希望把光電所建設(shè)成國(guó)際國(guó)內(nèi)一流的有機(jī)光電材料與器件的研究基地，集聚一批優(yōu)秀的青年才俊，獲得一批原創(chuàng)性的成果，為廣東省填補(bǔ)空白及今后的產(chǎn)業(yè)升級(jí)打好基礎(chǔ)，為國(guó)家的信息與能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)做出貢獻(xiàn)。

“光電所堅(jiān)持‘兩條腿走路’培養(yǎng)人才，一是自己培養(yǎng)人才，二是引進(jìn)高層次人才，根據(jù)各個(gè)建設(shè)層次的需要，充實(shí)不同層次的人才，才能建成一個(gè)好體系?！痹诓茜O的努力下，光電所團(tuán)隊(duì)從創(chuàng)建時(shí)兩名教師發(fā)展到目前擁有14名正教授、2名正高級(jí)研究員和多名副教授及技術(shù)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)和聚集了一批有機(jī)光電領(lǐng)域的青年才俊，至今培養(yǎng)了博士105人，碩士107人，其中兩名獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助。

 曹鏞不遺余力的把諾貝爾獎(jiǎng)得主等一批高水平的國(guó)際知名學(xué)者“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”，與團(tuán)隊(duì)內(nèi)的老師一起合作開展研究。長(zhǎng)期與諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、美國(guó)加州大學(xué)圣芭巴拉分校的黑格教授，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主白川英樹教授，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）發(fā)明人、2011年沃爾夫化學(xué)獎(jiǎng)得主、美國(guó)羅切斯特大學(xué)鄧青云教授等10多位國(guó)際學(xué)術(shù)大師和知名學(xué)者開展密切合作，在包括Science雜志在內(nèi)的頂尖刊物上發(fā)表50多篇高水平合作研究論文。

2011年10月，以光電所為主，聯(lián)合姜中宏院士領(lǐng)導(dǎo)的光纖所等組建的“發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”獲科技部批準(zhǔn)建設(shè)。2013年3月，實(shí)驗(yàn)室僅建設(shè)不到兩年，參加了每五年一次的工程材料學(xué)部國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估，獲評(píng)優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)室。這在國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的評(píng)估中還是非常少見的。

  突破

據(jù)曹鏞介紹，最近幾年，他們?cè)诰酆衔锇l(fā)光顯示屏以及聚合物太陽(yáng)電池方面都取得了一些比較好的成績(jī)。

發(fā)展“非化石清潔能源”是我國(guó)今后幾十年的重大戰(zhàn)略目標(biāo)。其中太陽(yáng)能是最重要的、用之不竭的清潔能源。但由于其單位面積能量密度較低，發(fā)展低價(jià)、大面積、高效采集與高能量轉(zhuǎn)換效率太陽(yáng)電池成為太陽(yáng)能大規(guī)模利用的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)室成立以來(lái)即注重于太陽(yáng)電池的研究工作。據(jù)曹鏞介紹，該團(tuán)隊(duì)從新型聚合物太陽(yáng)電池的活性層材料及電極界面調(diào)控材料以及器件結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面來(lái)研究制約聚合物太陽(yáng)電池大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸———光電轉(zhuǎn)換效率偏低的問(wèn)題已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，聚合物太陽(yáng)電池的實(shí)驗(yàn)室能量轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)從早年的2%提高到目前的超過(guò)10%。

 曹鏞和團(tuán)隊(duì)的研究成果“實(shí)現(xiàn)高效率有機(jī)太陽(yáng)電池的新型聚合物材料及器件結(jié)構(gòu)”榮獲2015年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。此前，曹鏞和團(tuán)隊(duì)利用一種倒置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9.214%的聚合物太陽(yáng)電池，刷新了同行評(píng)審的科學(xué)文獻(xiàn)報(bào)道中單結(jié)聚合物異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)電池能量轉(zhuǎn)換效率的世界最好水平，由此該成果入選科技部基礎(chǔ)研究管理中心發(fā)布的2012年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。同時(shí)，相關(guān)成果也曾獲得2014年度高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

像印報(bào)紙一樣把有機(jī)發(fā)光顯示屏印出來(lái)是近幾年曹鏞和團(tuán)隊(duì)的科研目標(biāo)之一，正在致力于解決相關(guān)的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題以將此技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。他們首創(chuàng)用團(tuán)隊(duì)所發(fā)明的環(huán)保型水/醇溶性陰極界面材料制作顯示屏新工藝，運(yùn)用該技術(shù)解決了穩(wěn)定金屬電極與發(fā)光薄膜之間的電子注入效率低的科學(xué)技術(shù)難題，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了用穩(wěn)定的納米銀膠電極作為電子注入陰極的聚合物發(fā)光器件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了用噴墨打印方法的聚合物發(fā)光顯示屏的全印刷制備。運(yùn)用這項(xiàng)成果，不僅可以實(shí)現(xiàn)顯示屏在柔性村底上的全印刷制備，實(shí)現(xiàn)顯示屏的折疊彎曲，成本也可大幅降低。

“實(shí)現(xiàn)薄、輕、大面積、柔性全印刷型發(fā)光顯示屏的產(chǎn)業(yè)化是我們長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)?！痹趪?guó)外多年的研究工作經(jīng)歷，使曹鏞意識(shí)到，要推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用，關(guān)鍵是要加強(qiáng)與企業(yè)的合作。

2010年，由華南理工大學(xué)與創(chuàng)維集團(tuán)共同投資組建的廣州新視界光電科技有限公司正式成立。現(xiàn)已通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的摻稀土Nd（Nd-IZO）TFT 技術(shù), 并在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了性能穩(wěn)定的全彩色、透明及柔性可彎曲顯示屏。曹鏞說(shuō)，因?yàn)楝F(xiàn)在只是實(shí)驗(yàn)線，不是生產(chǎn)線，他們正在積極尋找投資方，特別是民營(yíng)企業(yè)家一起合作，把柔性顯示屏推廣出去，把科研成果產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)在更多地方進(jìn)行應(yīng)用，助推廣東省產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

  獲獎(jiǎng)感言

很感謝廣東省、華工在過(guò)去十幾年來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的支持，雖然實(shí)驗(yàn)室在有機(jī)發(fā)光顯示屏和聚合物太陽(yáng)電池方面在國(guó)際上取得了一些領(lǐng)先的成果，但離對(duì)廣東省GDP做出貢獻(xiàn)還有很多工作要做。獲得突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)是省委省政府對(duì)光電所團(tuán)隊(duì)全體師生多年努力的鼓勵(lì)和肯定。在目前有機(jī)光電研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“一些方向取得具有國(guó)際領(lǐng)先的原創(chuàng)性的成果”的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)未來(lái)的目標(biāo)是努力實(shí)現(xiàn)“整體研究能力進(jìn)入有機(jī)光電領(lǐng)域國(guó)際一流水平，取得國(guó)際公認(rèn)的突破性、引領(lǐng)性的成果”。

參考資料：

【1】廣東科技報(bào)，聚焦2015年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中國(guó)科學(xué)院院士、華南理工大學(xué)教授曹鏞