■本報記者 黃辛 馮麗妃
經(jīng)過幾代人的艱苦創(chuàng)業(yè)，目前實驗室已形成了一支老中青相結(jié)合的研究隊伍，他們的研究成果在我國國防、航空航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。
一個“微不足道”的化學元素卻讓醫(yī)用代血漿、航空高溫潤滑油、導航陀螺油等這些看起來毫不相關(guān)的科研成果成為“血親”，還讓大批科學家凝聚在一起，立業(yè)尋夢。
這個在元素周期表中排行第九的叫做“氟”；這群因它而聚的群體在國際氟化學界有一個響當當?shù)拿枴吧虾７瘜W”。
在超過半個世紀的時間里，中國科學院有機氟化學重點實驗室（簡稱實驗室）科學家們用氟元素創(chuàng)造出一個個成果，奉獻著自己的光和熱。
因氟而聚，“小元素”承載“大夢想”
一個星期五，或許是因為過了下班時間，上海有機所的大院顯得很安靜。然而，當記者走進實驗大樓，卻看到各類儀器設(shè)備中間一個個身影仍在忙碌著。
走進胡金波的辦公室，他剛從一大堆文獻資料中“鉆”出來。談起氟元素，這位中科院有機氟化學重點實驗室主任興致勃勃，從書柜中取出一塊孔雀藍顏色的石頭，慢慢掀開氟元素與氟化工的“面紗”。
胡金波向《中國科學報》記者介紹，這塊彩色石頭叫做“螢石”，其主要成分是氟化鈣。當螢石與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)后，可以產(chǎn)生無水氟化氫，氟化氫經(jīng)過電解后產(chǎn)生氟氣。無水氟化氫和氟氣被稱為氟工業(yè)的“血液”。
“在所有元素中，氟元素的原子半徑很小，電負性卻最大。氟原子與碳原子形成的化學鍵很強，這個特點讓含氟有機化合物和材料具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，能作為各類高性能功能材料；同時很多有機含氟化合物具有優(yōu)良的生物活性，目前國際上25%左右的醫(yī)藥和40%左右的農(nóng)藥都含有氟原子?！焙鸩ń忉屨f。
從1886年單質(zhì)氟被分離出來開始，有機氟化學已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、航空航天材料等各個領(lǐng)域。
“氟元素就像磚瓦，用它可以搭成各式各樣的房子。”實驗室研究員呂龍說。事實上，對實驗室的研究人員來說，這個成天打交道的小元素不僅寄托著他們的個人理想，還承載著心中的強國夢。
“我們想做好兩方面的事情，也就是“兩個面向”，一方面我們面向國家需求，通過研究出新的氟科學與技術(shù)，為我們國家的經(jīng)濟社會發(fā)展和國家安全提供科技支撐；另一方面我們面向國際科學前沿，通過我們的創(chuàng)造性基礎(chǔ)研究工作，推動國際氟化學學科的發(fā)展，并使我國在國際氟化學領(lǐng)域中占有重要一席之地?！边@是胡金波和實驗室全體科學家的想法。
立足國需，幾代人“接力賽場”顯身手
經(jīng)過幾代人的艱苦創(chuàng)業(yè)，目前實驗室已形成了一支老中青相結(jié)合的研究隊伍，他們的研究成果在我國國防、航空航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。
上世紀50年代，黃耀曾、黃維垣、蔣錫蘷、陳慶云等老一輩科學家白手起家，成功研制出各種含氟油脂和氟塑料、氟橡膠，為“兩彈一星”和航天事業(yè)作出巨大貢獻。
上世紀80~90年代，隨著一些中青年學者學成回國，有機氟化學的主要研究骨干隊伍得到了新鮮血液的補充。實驗室在2002年被批準成立中科院重點實驗室。2005年以來，實驗室進一步引進了一批青年科研骨干，骨干隊伍的年齡層次得到了進一步優(yōu)化。目前，實驗室擁有各類科研人員約200人，已成為國際上規(guī)模最大的氟化學研究團隊之一。
實驗室研制的導航陀螺油、衛(wèi)星溫控涂層、氟橡膠讓有機所成為全國唯一相關(guān)產(chǎn)品供應(yīng)單位；實驗室開發(fā)的含氟潤滑油，讓我國的高溫潤滑油實現(xiàn)了巨大突破。
最近兩年，實驗室青年科技人員從老一輩科學家手中接過了接力棒，積極承擔了中科院戰(zhàn)略先導科技項目——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)的部分重要研究任務(wù)，開展了鋰同位素的溶劑萃取分離技術(shù)以及高純氟化熔鹽的噸級制備研究工作。這兩方面工作目前均已取得了階段性進展，其中熔鹽制備工作已向其他單位提供氟化熔鹽超過1噸。
擔當重任，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
“我們一直把推動氟化學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展視為自己崇高的職責?！逼鋵?，上海有機所為此作出了許多努力。
中科院院士、國際知名有機氟化學家陳慶云等人在上世紀70年代末首創(chuàng)的全氟表面活性劑—鉻霧抑制劑F-53，被廣泛應(yīng)用于全國千余電鍍廠，極大地保護了電鍍廠工人的身體健康。
最近，呂龍和沈其龍等人發(fā)展了一種三價碘化合物，可以被用來向有機分子高效引入三氟甲硫基團。該研究成果最近作為特色文章發(fā)表在著名化學期刊德國《應(yīng)用化學》上。
盡管實驗室研究碩果累累，但胡金波表示，目前，我國氟產(chǎn)品主要為附加值較低的低端產(chǎn)品，一些高端氟產(chǎn)品還需從國外進口，我國氟產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨著很大挑戰(zhàn)。
上海有機所所長丁奎嶺認為，研究成果對產(chǎn)業(yè)和科技顯現(xiàn)出突出貢獻還需要時間?！霸谶@種情況下，我們有義務(wù)擔負起重擔，充分了解產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)瓶頸問題，把握好氟化學研發(fā)的發(fā)展重點和組織方式。”
目前，為了更好地把實驗室科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為地方經(jīng)濟服務(wù)，實驗室與遼寧省阜新市開展了戰(zhàn)略合作，共同推進阜新氟化工園區(qū)的建設(shè)。實驗室與阜新市共建的阜新氟化工研發(fā)中心目前正在建設(shè)之中。
蜚聲國際，以獨創(chuàng)研究樹自信
在立足應(yīng)用研究的同時，實驗室并沒有忘記基礎(chǔ)理論的創(chuàng)新。事實上，在國際氟化學基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，實驗室早已擁有一席之地。
上世紀70年代末到90年代，老一輩科學家們可謂“平地起高樓”，取得了許多原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究成果。例如，中國科學院院士黃維垣發(fā)現(xiàn)的“亞磺化脫鹵反應(yīng)”至今仍是國際氟化學界的著名反應(yīng)。
近年來，我國有機氟化學發(fā)展已進入新一輪高潮。上海有機所一批年輕科學家嶄露頭角，他們圍繞有機氟化學應(yīng)用于開發(fā)研究，發(fā)現(xiàn)了一類具有全新結(jié)構(gòu)和高效除草活性的2－嘧啶氧基－N－芳基芐胺類衍生物，這是我國僅有的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)藥先導化合物，目前已經(jīng)獲得了10多項中國發(fā)明專利以及美國、日本、韓國等國的發(fā)明專利。
卿鳳翎等人最近創(chuàng)新性發(fā)展了“氧化三氟甲基化”反應(yīng)，帶動了該研究方向在全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，被美國化學會出版的《化學與工程新聞》稱為“卿氟化”。胡金波等提出的“負氟效應(yīng)”、開發(fā)的“胡試劑”受到了國內(nèi)外同行的關(guān)注。
2012年，《化學與工程新聞》以封面報道形式列出世界各國化學家開發(fā)并受全球醫(yī)藥農(nóng)藥界關(guān)注的9個金屬參與的氟化學反應(yīng)，上海氟化學兵團以其獨樹一幟的研究成果，占據(jù)其中1/3的領(lǐng)地。
“科學研究不能浮夸，不能急功近利，只有腳踏實地、平心靜氣、堅持專注地搞研究，才會有靈感與重要發(fā)現(xiàn)?！闭f起實驗室成功的秘訣，胡金波如是說。
