邵國勝：傾力打造中原新材料科技創新高地

邵國勝與學生在一起

廣袤的中原大地河南是一片厚重的文化沃土。千百年來，這片土地見證了華夏5000年文明的歷史進程，見證了中國的建設發展，也養育了一代又一代為國家民族發展作出卓越貢獻的中華兒女。著名新材料專家邵國勝就生長於這片土地。

歸國回鄉 割捨不斷文化根脈

邵國勝生於河南郟縣，1977年恢復高考後，作為全縣僅有的兩名大學生之一，他考入鄭州工學院（新鄭州大學主要組成部分之一）冶金專業學習，並在畢業後留校任教。1991年，通過中英友好獎學金, 他以訪問學者身份赴英國深造。

此後數十年間，邵國勝在英國薩里大學材料科學與工程專業攻讀博士、博士後，先後擔任薩里大學高級研究官、布倫奈爾大學副教授、博爾頓大學計算材料學教授、新能源材料研究所所長、工程院院長等，兼任英國材料化學委員會委員、材料學會專業會員，在英國新材料研究領域取得了多項重要成果。

2010年，國家知識產權局局長、時任鄭州大學校長申長雨院士向邵國勝發出「橄欖枝」，邀請他回國助力新材料發展。割捨不斷的文化根脈讓邵國勝面對祖國和家鄉的發展需要，義無反顧放棄了多年來在英國新材料研究領域積累的基礎，作為河南省引進的首位「千人計劃」專家，擔任鄭州大學特聘教授。

作為留過洋、與國際接軌的專家，邵國勝身上絲毫沒有專家的「架子」，反而有種少有的質樸務實氣質。他用淳樸的語言表達了對自己肩負的使命那份超乎尋常的認真：「祖國、家鄉需要我回來，我如果不認真工作，在自己擅長的領域為科技進步作出貢獻，不僅無法給祖國、給母校交代，也無法給自己交代。」

2013年，邵國勝牽頭組建鄭州大學中英納米多功能材料聯合研究中心。2015年，中心被科技部認定為國家級低碳環保材料國際聯合研究中心。2016年，邵國勝建立鄭州新世紀材料基因組工程研究院，作為鄭州大學產學研基地，入駐中原智谷。

該研究院以「低成本、資源豐富、綠色加工、取代稀缺材料資源」為核心發展思路，聚焦「以石墨烯、碳纖維、金剛石等為特色的先進碳材料」「納米能源環保材料技術」及「光電薄膜材料和製造裝備」三個主要領域，開展材料基因組工程研究及相關理論、實踐成果的引進推廣和應用。僅在成立後不到一年時間，研究院就被河南省認定為重大新型研發機構，代表河南省先進位造水平。

砥礪創新 製備綠色節能「超級材料」

石墨烯被譽為「超級材料」，是已知的最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎完全透明，質輕、結構穩定且具有良好的柔韌性和超強的導電導熱性，在高精尖領域有著巨大的應用潛能，是一種輻射性極強、極具戰略意義的「顛覆性材料」。

邵國勝選擇石墨烯作為研究主體做精做強，最重要的原因是通過石墨烯研發可以促進傳統材料的升級，帶動民用、軍用等一大批產業的革新。

當前，國際主流的粉體石墨烯製造技術存在「三高一低」問題：主流氧化還原技術雖然比較適於規模化生產，但生產過程高度污染環境、產品缺陷率極高，不宜用於高性能領域。英國電弧法技術雖然能夠製備結構接近石墨烯的納米角，單台設備年產率卻只有200公斤，嚴重阻礙了石墨烯的工業化應用。因而，近年來國際研究熱點聚焦在對有缺陷石墨烯的修復技術上，治標不治本。

邵國勝鎖定石墨烯製造源頭，帶領團隊開展科研攻關，掌握了國內外獨有的全流程綠色量產高品質石墨烯技術，真正實現了用清潔辦法一步製造出優質石墨烯粉體的目標。其製備過程能耗不到電弧法的1%，製品質量優於電弧法，成本不到其0.5%，能耗相當的單機年產能可達數十噸。

不僅在製備方面，石墨烯的產業化應用也是邵國勝關注的重點。針對當前鋰電池易引起失火爆炸和續航能力不強等問題，他帶領研究院用石墨烯代替傳統石墨做電池負極材料，將石墨烯與非嵌入式正極材料複合，研製出較為成熟的金屬離子電池，儲能密度能夠提高2.5倍，充放電速度更快，使用更安全。

針對PM2.5的重要來源之一——汽車尾氣排放，邵國勝帶領團隊研發出具有高效過濾功能的石墨烯布，解決尾氣污染問題；一些減震、消音、消防、保溫、電磁屏蔽等功能複合材料的研究都在逐步推進。

目前，他積極投身建設石墨烯創新基地，以鄭州新世紀材料基因組工程研究院作為研發中心，配套建設一個年產大於50噸的製造中心，形成輻射周邊的應用產業鏈，實現就地生產、消化、應用。

不忘初心 用科技保護綠水青山

當前，環境問題已經成為影響人類生活的重要問題，利用科技成果保護生態環境、造福人類生活也是邵國勝一直堅持的理念。對製造手機屏幕等的關鍵光電材料——透明導電氧化物薄膜，傳統方法是使用錫摻雜的氧化銦（ITO）來製作，但銦不僅成本高，且在全球非常稀缺、瀕臨枯竭。

他帶領研究院通過材料基因組工程方法，以無銦透明導電氧化物取代現有的ITO材料，使光電器件和柔性光電器件擺脫對稀缺元素銦的依賴，建立了全新的材料產業鏈條，顯著降低了製造成本。

同時，鄭州新世紀材料基因組工程研究院以無銦透明導電氧化物技術為依託，與英國PQL公司合作研發了新型遠源、寬幅、高密度等離子體濺射技術裝備，實現了鍍膜工藝設計、生產線的兼容性設計，克服了目前主流磁控濺射技術的靶材利用率低、化學成分不均勻、鍍膜速度低等主要技術缺陷。

目前，該技術已經被英國劍橋、牛津等大學和一些科研機構作為薄膜太陽能電池、薄膜光電器件研發的核心技術。作為新一代的鍍膜技術，遠源高密度等離子體濺射系統將會取代磁控濺射技術，為我國薄膜材料以及新一代太陽能電池等的發展注入強大力量。

打通鏈條 讓知識從書架轉化到貨架

「科研不能脫離實際，如果單純為研究而研究，科研就偏離了正確方向。無論理論基礎還是技術實踐，最好的結果是理論結合技術應用發展，真正對社會進步產生作用。理想的科研工作就要通過獨立的想法，做出系統的學術貢獻和系統的應用貢獻，實現知識從書架到貨架上的轉化。」

邵國勝是學習偏重於應用的冶金、鑄造專業出身，在後來轉向理論探索時，能自覺地以應用為出發點研究理論；同時，用基礎化學、基礎物理指導應用，形成了理論與應用密切結合的閉環鏈條。

傳統的新材料研究方法大多基於試錯法，先做實驗，而後用理論加以解釋，從設想到出成品再到完善，大約需要30年時間。

在產學研用密切結合這一觀念的指導下，邵國勝倡導「裁剪材料學」的研究理念，即根據應用需要設計材料，在應用導向的基礎上，通過理論模擬計算來指導實驗，就像裁縫量體裁衣，需要什麼樣的材料，就用相關理論去探路，縮窄試驗範圍，把先進實驗、先進表徵結合進來，加快材料的研究。

這種研製方法從理論到材料成型大約只需要兩三年的時間，大大縮短了研發周期，提高了材料研發效率。

著眼國際 外引內聯促產學研一體化

人才是推動科技發展的核心資源。鄭州新世紀材料基因組工程研究院將招才引智放在首位,著力打造中原地區新材料領域高層次人才基地。

在邵國勝的引薦下,英國PQL公司執行總裁Mike Thwaites教授, 以外專「千人」的身份入駐鄭州大學，帶來了先進薄膜製備的原創技術,為發展中國本土化的從材料設計到材料製備的全流程功能薄膜技術體系創造了條件。

邵國勝還致力於材料學科建設發展，發起了由鄭州大學主導、Wiley為合作單位的國際期刊《能源與環境材料》（Energy and Environmental Materials），為該領域學術交流和對話提供了一個高端平台。

除了學術研究、技術開拓，邵國勝肩負的另外一個重要任務就是為母校培養研究型人才隊伍。在國外從事科研工作多年，平等的學術氛圍、獨立的學術精神、自由的學術空氣一直是邵國勝推崇和倡導的。他高度認同柏拉圖的名言：「吾愛吾師，吾更愛真理。」回國後，他一直通過教學和科研實踐向學生傳達這一觀念：「獨立的學術精神和獨創的思想是對科學家的基本要求。科學技術是不能從眾的，要善於獨立思考，敢於提出問題，敢於挑戰權威。」

對鄭州新世紀材料基因組工程研究院的發展，邵國勝提出「著眼國際前沿，立足中國製造，外引內聯，產學研一體化」的定位，即讓國際領先的技術在國內落地，聚集優秀創新團隊，把科技轉化為產品，以中國為製造基地向世界推廣。

相信在他的努力下，鄭州新世紀材料基因組工程研究院不日就能成為中原地區新材料領域的科技創新高地。

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