赓续长征精神奋进复兴征程
纪念中国工农红军长征胜利90周年
新长征路上的奋斗者
长征时期,众多革命者坚韧不拔、顽强战斗,完成了自己的使命。而新时代下的科研领域,如何将论文写在祖国大地上,如何让科研成果走出实验室应用于产业实际,显得非常可贵。西北大学化工(850102)学院花秀夫教授用自己的成就诠释了新时代科研工作者的使命,他从清华大学回到西北大学工作,扎根陕西,把在外学到的前沿科研视野带回三秦大地,深耕校地合作、秦创原成果转化,用科技赋能能源(850101)行业,带动能源(850101)产业实现绿色发展。
研发新技术
解决白色污染问题
1999年,花秀夫考入西北大学化工(850102)学院,学习生物工程,本科学习为这位青年打开了精彩的科学大门。之后,他在西北大学化工(850102)学院开始硕士研究生的求学之路,研究生物化工(850102)。硕士研究生毕业后,2006年,花秀夫考入清华大学化学工程系,攻读化学工程与技术博士学位,毕业后留校任教,长期负责清华大学对外科技合作和成果转化工(850102)作,曾担任清华大学科技开发部副主任,企合委副秘书长。
2024年底,花秀夫教授回到母校西北大学,希望利用自己近二十年产学研工作经验,回馈服务母校。他重组西北大学低碳技术应用研究院并任院长,决心服务陕西省能源(850101)强省的国家战略。
“我的科研起点就是合成生物(886077)学,硕士阶段跟随范代娣教授,深耕生物制造。回到西大组建低碳研究院后,我们把合成生物(886077)学技术和陕西能源(001286)化工(850102)资源结合起来。”近日,花秀夫教授告诉华商报大风新闻记者,陕西有大量煤基资源,过去大多煤化工(884281)产能过剩,也有环保压力,“因此,团队将煤化工(884281)产品物质转化为单体制备可降解高分子材料,这个链条可以一头连着煤化工(884281)资源利用,一头产出可降解地膜、包装材料,从而解决白色污染问题。”
据了解,这项可降解聚合物产业化关键技术,获得了2026年中国发明协会发明创业奖创新一等奖,突破了规模化生产中的粘度控制、连续生产、副产物循环难题,目前,技术已经产业化,产出农用地膜等产品,非常适配陕西农业需求。
与企业并肩
将打造低碳制氢装备技术
作为能源(850101)大省,氢能是能源(850101)转型的重要抓手,陕西正在大力发展氢能产业。作为陕西氢能集团顾问,花秀夫教授与企业并肩作战,一起申报、牵头工信部揭榜挂帅项目——大功率、长寿命、高效率多模组固体氧化物制氢设备集成课题。
固体氧化物制氢,是低碳制氢的前沿路线。实验室小试可行,但放大到工业装备,会面临热管理、多模组协同、长期稳定运行等一系列工程难题,属于典型的“实验室好做、产业化难”。“这个项目就是典型的校企协同攻关,企业懂工程落地、产业场景,我们高校团队负责材料、反应机理、系统运行策略。我们不是坐在学校实验室闭门造车,而是持续深入陕西氢能产业一线,和工程师反复讨论工况,不断迭代系统方案,攻克装备集成与安全运行难题,目标是打造适配陕西资源禀赋的低碳制氢装备技术,支撑陕西氢能产业链建设。”花秀夫教授介绍。
据了解,陕西氢能一共拿下工信部3项氢能揭榜挂帅(全国22项):耦合工业余热固体氧化物电解制氢、液氢制储运全链条示范、大容量Ⅳ型储氢瓶,其中花秀夫教授推动了前两项的立项。
联合院所与企业持续攻关
一步步解决难题
科研攻关从来不是一帆风顺的,就像长征路上过草地、爬雪山。华商报大风新闻记者了解到,花秀夫团队在攻关生物降解聚合物产业化时,先后遭遇三道难关,最后通过不懈努力,一一攻克。
“实验室样品性能优异,但放大生产时传质传热失控,产品批次不稳定,多次中试失败。团队深入反应器机理研究,反复迭代工艺参数,最终实现连续稳定生产。可降解材料‘使用要耐用、废弃要降解’本身相互冲突,我们通过分子结构精准调控,平衡力学、耐热与降解性能,解决了行业共性痛点。聚合副产物回收工艺无成熟方案,材料成本高,难以产业化,校企联合攻关,建成物料闭环回收系统,降低了物耗,满足了商业化要求。”花秀夫教授介绍。
要想推动科研成果产业化、校地合作转化,把科研论文变成实实在在的民生技术、产业效益,并不容易,花秀夫教授团队克服诸多困难,最终把事儿做成了!
“校企思维不一样,高校重基础创新,企业看重盈利和稳定性,要打通知识产权、资金、协同整条链条。”花秀夫教授说,“我们团队扎根绿色材料方向,联合院所与企业持续攻关,一步步解决难题,最终让生物降解聚合物技术落地投产,把科研成果转化为环保产品和产业效益。科研人要走出实验室,扎根产业一线,才能真正把论文写在生产车间里。”
难忘科研故事
团队驻厂连续调试一年多
科研生涯中,花秀夫教授有许多难忘的故事。研发生物降解聚酯酰胺时,小试样品性能很好,但中试放大,熔融物料粘度极高,釜内混合不均、局部过热,每一批产品性能波动很大,很多釜原料直接报废。当时,团队驻厂连续调试一年多,几十次中试失败,反复优化连续合成工艺,攻克高粘物料控温混合难题,最终稳定量产,材料用于可降解农膜、包装制品。
还有一次,攻关水系锌电池稳定性,水系电池安全便宜,但锌负极容易析氢鼓包,团队筛选几十种添加剂,大量电池循环测试,做了很多次实验。最终,团队从分子界面机理重新设计,经过上百组测试验证,开发出TTHA电解液添加剂,实现了电池超长稳定循环。
有担当
才能扛住长期攻关的压力
长征精神里,艰苦奋斗、实事求是、团结协作、心系家国是核心,花秀夫教授表示,长征精神,是科研人最需要传承的。“艰苦奋斗,科研攻关本就是不断试错的过程。新材料中试、电池体系优化,失败远多于成功,要耐得住寂寞,不怕反复折腾。实事求是,科学研究尊重客观规律。实验室成果不等于产业化技术,不能纸上谈兵,要直面真实工况,尊重失败的数据,脚踏实地修正方案。团结协作,重大产业技术难题,不可能靠一个人完成。需要师生、校企多方协同,像一支队伍一样并肩作战,打通成果转化全链条。心系家国,这是科研的出发点,我们研发可降解材料、新型储能(885921)技术,瞄准的是双碳、固废治理(884269)这些国家需求,有这份担当,才能扛住长期攻关的压力。”
扎根一线
用绿色技术赋能地方产业
接下来,花秀夫教授团队将继续服务乡村振兴(885705),持续优化可降解聚酯酰胺农膜,在陕西不同区域开展大田示范,按作物定制降解周期(883436),进一步降低成本,解决农田残膜污染,保护耕地。还将紧扣双碳战略,持续攻关水系锌储能(885921)电池、绿氢制备等低碳技术,面向乡村、产业园区打造安全低成本的能源(850101)解决方案,推动能源(850101)绿色转型。另外,将依托秦创原深化校地校企合作,共建中试平台,完善生物降解材料产业链,培育陕西本地绿色新材料产业,同时在科研项目中培养工程化人才,以科技创新带动区域产业升级。
“科研成果转化是长跑,我们会继续扎根一线,把绿色技术真正转化为惠及乡村、赋能地方产业的实实在在的效益。”花秀夫教授表示。
据了解,由花秀夫教授领衔的西北大学低碳技术应用研究院正在打通基础研究—中试放大—产业化落地,聚焦氢能、生物基可降解材料、功能性纳米新材料等新兴领域,服务陕西能源(001286)转型与双碳战略。近两年,除了其牵头完成的生物降解聚合物产业化关键技术获国家发明协会创新奖一等奖(2026年)之外,其他研究成果还获得了国家商业联合会技术发明二等奖(2025年)、陕西省石化科技奖一等奖(2026年)。该平台深度推进产学研成果转化,开展氢能订单式人才培养,为陕西能源(001286)绿色转型、塑料污染治理和双碳目标提供技术与人才支撑。华商报大风新闻记者任婷
