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中科院长春应化所:“应化”利生

2018年建成100吨/年产能的异戊二烯单体中试装置   中科院长春应用化学研究所供图

2015年1月6日,中国科学院长春应用化学研究所(以下简称长春应化所)召开全所职工大会,就是否同意长春应化所申请特色研究所建设进行无记名投票表决。最终经统计,97.7%的职工同意申请特色研究所。在这个事关研究所未来发展方向的关键时刻,全所职工空前团结、高度一致。

同年2月2日至4日,中科院组织特色研究所申请答辩会,长春应化所以制造业转型升级领域并列第一名的成绩从14家申报研究所中脱颖而出,顺利通过评审。

此前连续9天,长春应化所时任副所长、现任所长杨小牛与所里的同事几乎每天都工作到凌晨两点,高度凝练特色创新工作,反复推敲修改申请书。辛苦付出终于得到回报,通过特色研究所评审,也为全所增添了几分春节前的喜庆。

3个月后,长春应化所进入首批中科院特色研究所试点单元序列,标志着研究所进入了一个以“三个面向”为重要指引、以“四个率先”为战略目标的改革创新发展新阶段。

但就像杨小牛所说,“成为特色研究所首批试点建设单位,对我们来说既是重大机遇,更是严峻挑战。”因为对于一个全新的体制机制,或许没有人十分清楚特色研究所一定是什么样的轮廓与架构,因此,如何在摸索中蹚出一条具有长春应化所风格的路,便成了当时的首要任务。

从4:6到6:4

始建于1948年12月的长春应化所,至今走过七十余年的发展历程。

“在不断为国家作出基础性、战略性和前瞻性重要创新贡献的同时,我们也逐步把长春应化所建设发展成为集基础研究、应用研究和高技术创新研究于一体的综合性化学类研究所,成为我国化学界不可或缺的重要力量和创新基地。”杨小牛说。

而实际上,综合性研究所这一传统优势也正是特色研究所建设的首要挑战所在。

中科院院长白春礼曾解读,特色研究所的基本功能侧重于服务社会可持续发展和保障改善民生,研究方向主要围绕不可或缺的特殊需求领域和自然科学与社会科学交叉研究,以及长期观测、持续积累的基础性工作;在成果产出方面,要为宏观决策和可持续发展提供科学建议和建设性解决方案,在本领域里形成新理论、新方法、新标准和新工具,形成系统性基础数据积累,提供开放共享的分析技术平台。

“简言之,特色研究所建设就是要面向国民经济主战场,以学科为支撑,为国家和经济社会发展作出贡献。”长春应化所副所长逯乐慧说。

因此,在特色研究所试点建设之初,长春应化所就确定了工作思路,即在特色和产出上下功夫。

逯乐慧介绍,长春应化所通过学科建设向特色方向倾斜、创新链条向应用研究偏移两个维度的协同推进,使全所科研力量更加聚焦特色学科的应用研究,将应用研究与基础研究的人员比例从4:6调整为6:4。

在2014年高分子化学与物理、稀土化学与物理和电分析化学三大特色方向被国际专家评估为国际一流的基础上,长春应化所继续深化特色学科方向发展,凝练了五大服务项目:稀土交流LED(发光二极管)发光材料与器件、二氧化碳基聚氨酯、异戊二烯单体规模化生产技术、抗污染分离膜材料的开发及应用、高性能钨铝合金技术集成与示范。

同时,长春应化所结合区域发展需要,新增了生物化工学科;在秸秆利用、植物多糖、生物聚酯和纤维素转化等方向研究基础上,布局了生物质资源高值化利用研究领域,以解决东北地区秸秆处理,农产品深加工能力弱、附加值低及其带来的污染问题。

长春应化所科研三处处长孙小红介绍,研究所还强化了应用研究在绩效考核中的评价权重,提高了成果转化中对科研人员的奖励比例。从2016年开始,研究所将成果转化现金收益的50%奖励给团队,并设立了产业化成果奖,增设了产业化研究员,发挥评价奖励体系的指挥棒作用。

“此外,我们于2015年11月调整了发表论文绩效分值计算方法,按照化学学科的实际情况,由学术委员会把关,将期刊分为5个档次,扭转了只看期刊影响因子的局面,使得基础研究更加注重质量而非数量。”长春应化所科研一处处长王鑫岩说,“这样才能引导更多科研人员从事应用研究和应用基础研究。”

据统计,在长春应化所特色研究所试点建设4年内,特色方向任务占全所任务的集中度从82.3%增长到87.3%,特色方向对外竞争经费集中度从80.8%增长到88.6%,经费增长率达61.58%。此外,2018年发布的数据显示,长春应化所“化学”和“材料科学”两个学科均进入ESI全球前1‰行列,彰显出强劲的基础研究实力。

温敏型静脉留置针组装生产线

2017年10月二氧化碳基生物降解塑料中试平台装备完成

打造非实体中心

发展至今,长春应化所已拥有3个国家重点实验室——高分子物理与化学国家重点实验室、稀土资源利用国家重点实验室、电分析化学国家重点实验室。历史上,这些以学科为基础的国家重点实验室可谓研究所重大成果产出的“主力军”。同时,一个不争的事实是,不少重大成果的取得都体现出多领域集中攻关的特点。

“比如,我们之所以能够实现稀土顺丁橡胶的产业化,就是因为把研究稀土的人和研究高分子的人集中在一起。”杨小牛指出,但更多时候,科研活动组织模式是松散的,课题组间的合作研究也相对偏少。

鉴于此,长春应化所整合特色学科优势力量,调整科研单元组织架构,建成了跨学科、跨实验室的非实体中心,形成了实体实验室“主建”、非实体中心“主战”的“战建结合”模式。“这不仅有利于解决PI(课题组长)制导致的碎片化问题,还有利于提高面向国民经济主战场的综合服务支撑能力,以及跨学科多领域技术集成攻关能力。”杨小牛说。

目前,长春应化所已建成13个非实体中心,涉及航空轮胎橡胶、医用高分子、氢能利用和生物质化工等诸多特色方向,覆盖了全所2/3以上的课题组和近3/5的研究员,为形成新的创新团队、衍生新的科技增长点提供了“应化方案”。

比如,成立于2016年底的氢能利用研发中心,最初由先进化学电源实验室主任邢巍牵头,汇集了8个课题组。“我们发现,把各个团队集合起来,不仅可以发挥综合研究所的特点和学科交叉融合的优势,而且可以形成贯穿氢能全链条的制备、储运和燃料电池高效发电的系统研发团队及技术平台。”邢巍说。

在氢能利用研发中心,不同课题组分别承担不同的科研任务:邢巍课题组主要研究燃料电池与水电解系统,王立民课题组主要开展储氢材料/系统研究,张新波课题组主要研究能量转化过程材料与器件等。

“虽然这些课题组原来的科研工作并没有直接关联,但通过纳入高效制氢、氢能储运、燃料电池发电这条主线,大家紧密协作,有力强化了科研创新能力。”邢巍说,中心的非实体性质也为各个课题组提供了相对宽松的环境,免去了一些事务性工作干扰,更多的是围绕科研项目展开合作。

4年来,凭借非实体中心建设,长春应化所在团队集成攻关上持续发力,共获得国家自然科学基金委创新群体项目1项,牵头承担国家重点研发计划3项、中科院科技服务网络计划(STS)重点项目6项、威高专项(即“中国科学院—威高集团有限公司高技术研究发展计划”框架协议,用于支持面向市场需求和产业发展的科学研究、技术研发及产业化前期的科研项目)6项,以团队攻关形式争取科研任务经费超3亿元。

从“流”到“留”

一切成果的取得,归根到底,核心在人。但一说到东北、一说到东北的科研力量,却往往只能用一句诗来概括——“孔雀东南飞”。

“入不敷出”的人才流动,常常让东北的人才问题成为全社会关注的话题。身处这样的大环境,长春应化所自然也无法独善其身。

“2013年到2015年,陆续走了5位‘杰出青年’、1位‘青年千人’。”长春应化所副所长衣卓曾担任人事处处长多年,人才尤其是领军拔尖人才的流失让他头疼不已。子女入学、家人安置,这是选择离开的科研人员提到最多的两个原因,但衣卓心里明白,背后大家未说出口的,其实还包括工资待遇和科研经费等问题。

在当时的形势下,长春应化所迅速作出反应,不仅是为了特色研究所试点建设,更是为了长春应化所的长远发展。

“2015年,我们开始调研、探索,希望在人才、薪酬保障体系方面进行一些改革。”衣卓介绍,2016年出台了《关于调整科技、管理骨干工资结构的试行方案》,打破原有三元工资制度的固化体系,强化事业留人和薪酬稳人双激励机制,实施协议年薪+岗位基础工资薪酬体系,提高高端人才稳定性收入,强化“平台+团队”保障机制等系列举措。

在衣卓看来,改革后的薪资待遇虽然仍无法与北上广等一线城市的高校、科研机构媲美,却可以让科研人员在长春过上更为体面的生活。令人欣喜的是,这一系列改革举措很快收到了效果,2016年后长春应化所再无领军、拔尖人才流失的情况发生。

“实际上,青年人才的稳定也是研究所发展的重中之重。近5年,副研究员等青年人才也走了不少。”王鑫岩说,高端人才稳定之后,这部分人才的稳定就成了人事工作关注的重点。“为了给中青年人才提供晋升通道,我们修订了岗位晋升条件,实施专业技术岗位晋升分类评审办法,让优秀青年人才提前晋升;同时增设了项目及产业化研究员岗位,启用优秀青年高端人才任实验室正副主任,还制定了《科技人员离岗创业管理办法》等。”

2013年来到长春应化所的“80后”研究员刘俊,就是在这一新规下担任了高分子物理与化学国家重点实验室副主任一职。

他曾在读硕士、博士期间结缘长春应化所,又先后前往美国加州大学洛杉矶分校与德国维尔茨堡大学做博士后。6年的海外求学经历没有吸引他留下,而是毅然选择回到长春应化所。“对于这个决定,也许很多人并不理解,但我觉得长春应化所的平台对自己的发展非常难得。事实证明,这个选择是正确的。”刘俊说。

此外,借鉴中科院青年创新促进会(以下简称院青促会)的模式,长春应化所还成立了“英华”青年创新促进会,成员包括院青促会会员、青年人才项目入选者以及长春应化所优秀的青年科技人员,同时设立青年专项发展基金,给青年科研人员每人30万元经费支持,并有针对性地选派优秀科研骨干出国深造,着力培育储备一支以中青年领军拔尖人才为学术带头人的创新队伍。

因此,在整个大环境对高端人才吸引力不足的情况下,这几年,长春应化所却能源源不断地引进新鲜血液——整建制引进生物化工学科科技创新团队1个、“青年千人”5人、“百人计划”5人、高级专业人才18人,极大加强了特色方向和新兴学科的科研力量。

电分析化学国家重点实验室研究员李冰凌2015年4月来到长春应化所,这里给她的第一感受就是“高效”。“从我去人事处报到到拿到实验室的钥匙开始工作,时间不超过一天,而且第二天我的银行卡办好后,科研经费就已经到账了。所里对青年科研工作者真的是非常支持。”

而让长春应化所研究员、中科院高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室主任白晨曦感触最深的,是所里对课题组引进工程技术人才的有力支持。

“一项研究从技术到产品,中间有多个环节要打通,仅靠科研人员是不够的。”白晨曦说,2013年,他所在的课题组成功开发出从原料异戊二烯单体合成到聚合人工仿生合成天然橡胶的全套技术创新链,其中自主设计完成具有国际领先水平的3万吨/年“人工合成天然橡胶—稀土异戊橡胶”全套生产工艺包,顺利实现技术转移转化,转让费达6000万元。该成果被纳入中科院2013年度工作会议报告“取得重大突破领域”之一,同时也让长春应化所尝到了工艺包的“甜头”。“但是,如果没有工程技术人才,像这样的成功很可能就是昙花一现。”

此次,借由特色研究所试点建设,长春应化所放宽了课题组引进工程技术人才的条件。“所里对工程技术人才不再要求博士文凭,于是,我就从中国石油天然气集团有限公司引进了一位工程技术人才,其他课题组也引进了几位。相信有他们的加入,我们今后能尝到更多‘甜头’。”白晨曦说。

剖分结构轴承

打通“最后一公里”

特色研究所试点建设之初,长春应化所就确定了“在特色和产出上下功夫”的核心理念。但无论在研究上投入多大精力,无论科研活动组织模式多么完善,无论人员组成结构多么合理,如果在最后的转化上受阻,也将难以实现重大成果产出。这一点,对于化工新材料类科技成果来说尤为重要。

“因此,我们高起点打造科技成果中试孵化平台,着力解决科技成果和产业化脱节的问题。”孙小红介绍,长春应化所在长春新区建成建筑面积4.8万平方米的吉林省化工新材料重大科技创新基地,构建了“研发、中试、孵化、产业化”科技成果转移转化的完整链条,在科技种子引进来“最先一公里”和科研成果产业化“最后一公里”两方面进行大胆尝试。

目前,该基地已经进驻了25个工程化项目,其中3个平台获批省级中试中心,另有包括五大服务项目在内的17个项目已建成中试线,孵化科技创新型企业9家。

实际上,基地的建设也确实促进了创新链、产业链、资金链“三链联动”。4年来,基地共吸纳政府孵化资金2.4亿元,所孵化的企业吸引“两所五校”创新基金1.14亿元,带动社会资本10亿元。到目前,长春应化所与香港博大东方集团、吉林神华集团有限公司等企业合作,实现了聚碳酸烯丙酯生物降解塑料、二氧化碳基多元醇等10余项科研成果的转移转化。

与此同时,长春应化所还将五大服务项目纳入“一三五”规划,实现二者高度融合统一,通过“所领导分工负责——领衔科学家具体推进——大项目办组织协调——项目运行季度监测——团队绩效独立考核”的闭环管理模式,强化顶层设计和过程管理,并先后为每个项目投入500万~1000万元平台建设费、不低于1000万元的中试装备费以及2000平方米以上的标准化厂房,为创新成果向中试孵化转化增添新动能。

“在科研单元、人才队伍、基地平台‘三维立体’研发体系的构建下,特色研究所试点建设4年来,二氧化碳基聚氨酯系列技术产业化、稀土交流LED发光材料与器件产业化、医用高分子材料与器械产业化‘三重大’产出方面取得了一系列成果。”杨小牛介绍。

比如,开发出无醛水性聚氨酯胶粘剂,建成了万吨级生产线,产品成功用于广汽传祺和一汽大众首款运动型实用汽车;开发出稀土交流LED植物灯,已在东北三省、山东、河北等地推广使用数百公顷;开发了聚乳酸可吸收骨钉骨板,其组织相容性、体内降解性及力学性能达到或超过芬兰百优、日本刚子等公司同类产品,获得两个国家食品药品监督管理总局产品注册证,已形成10吨/年专用料、5万套/年可吸收骨钉骨板的生产能力等。

杨小牛表示,特色研究所试点建设虽然已经完成验收,但未来,长春应化所还将继续聚焦经济高质量发展对科技创新的需求,并按照“前瞻谋划+择机实施”的发展思路,即基础研究面向颠覆性技术进行前瞻布局,推动基础研究成果向开拓性技术演化,待其成熟度与社会发展需求相匹配时,及时实施技术成果转移转化。