宋延林：“打印”出绿色新世界
文/本刊记者 唐涛中科院化学所新材料实验室主任、博士生导师
不用感光冲洗，也不产生废水废液，报纸、书籍的版样就可以打印出来；电脑、手机的线路板，不用刻蚀，同样也可以轻松打印出来……在印刷界，这些看起来似乎不太可能的设想已经变成了现实，而这一设想的主导者就是中科院化学所新材料实验室主任、博士生导师——宋延林。
47岁的宋延林有一股书卷气，说话时玻璃镜片后的那双眼睛永远带着笑意，个子不高的他，浑身充满力量，他直言“要改变中国传统的印刷模式”。他坚信from“impossible”to“i’mpossible”（从不可能到可能），誓要跑出一条“绿色印刷”路；面对赞誉，他淡言，“我做了该做的事”“为古老的印刷术描绘出绿色的未来，为世界绿色经济的发展贡献来自中国的力量才是我的归宿”。
宋延林用十年磨一剑的精神，将纳米材料的最新研究成果和传统的印刷技术相结合。经过多年开发研究，纳米材料绿色印刷制版技术的研发及其产业化已经将印刷技术悄然带入一场新的绿色变革中，实现了印刷制版技术从感光到非感光的跨越，并通过不段创新，实现着“大印刷”的全产业链发展。
“不管是一张纸，还是一块塑料膜，我在上面打印出一条线，它就能导电；还有这只漂亮的蝴蝶，它的色彩不是靠色素而是靠纳米结构产生的，我们可以把它打印出来……”说起纳米技术将给印刷产业带来的巨大影响，宋延林滔滔不绝。让人感觉他就像一个魔术师，能让一个个纳米颗粒乖乖听话，打印出此前人们想象不出的神奇世界。
在位于北京怀柔的中科院化学所纳米绿色印刷产业化基地，纳米绿色印刷技术的神奇魅力扑面而来。只见生产车间里摆放着几台看似不起眼的制版机，工作人员正将一张铝板放进其中一台机器内，不到3分钟，一张印版就从机器尾端出来了。没有刺鼻的化学药水味，没有排污的管道，甚至没有大的噪音，整个制版过程就轻而易举地完成了。
“纳米绿色印刷制造的核心理念是将纳米材料和印刷技术相结合，实现印刷产业的绿色化、功能化、立体化和器件化。与传统印刷制版技术感光成像、化学显影原理不同的是，纳米材料绿色制版原理是在亲水的版材上打印出亲油的图文区，通过亲油和亲水的差异形成图文区和空白区的差别。制版的版材本身是亲水性质，这使它不沾染油性的油墨；而印刷品上的图文区，则打印上亲油（可附着油墨）的纳米材料。这样，印版上机印刷时，打印有亲油纳米材料的区域就得到图片和文字，而没有打印的区域就是空白。”作为纳米材料绿色制版技术的创始人宋延林对制版原理如数家珍。
避免感光和冲洗过程，通过纳米材料对表面亲水、亲油性的控制，完成直接打印图案的过程，这个道理听起来似乎并不复杂。然而，10多年前，当宋延林第一次提出这个思路时，便备受业界质疑：“如果这个方法确实可行，那国外科研人员和大公司为何迟迟不去做？”对此他这样回答：就像数码照相技术，最早是柯达公司研发出来的，但由于与其核心感光材料产业冲突，柯达最终并没有在数码照相领域引领产业。同样印刷行业，国际大企业柯达、富士、爱克发等都是靠感光材料起家，面对非感光的新技术就很难取舍。“而这正是我们的机会。”
“从技术上来讲，走一条别人没走过的路，首先你自己要有强大的内心。当我们遇到软件和设备的研制困难时，我们也曾怀疑过这条路会不会走不通？”宋延林说，他的团队有3句鼓舞士气的话：要解决问题，不要解释问题；要创造机会，不要等待机会；要压倒一切困难，不被任何困难压倒。“要做变革性的技术一定要有这样的决心。”宋延林总结道。
于是，from“impossible”to“i’mpossible”便成为了宋延林的座右铭。“从事科学研究的价值在于创新，将个人梦想汇入人类进步的梦想之中，不断发现新现象，认识新规律，创造新应用。”在宋延林心中，创新已经融入了他的梦想中，并在追梦的过程中深有感悟。在他看来，创新是最需要“敢为天下先”精神的。“很多企业和科研机构，在研发一项新技术之前，都会习惯地问：国外有没有人做，这导致中国在很多方面总是在跟跑。跑第一和跑第二，心态是完全不一样的。跑第二的人，前面有人，他要追赶；跑第一的人，前面没有人，必须有引领的信心和决心。中国要想有大的发展，整个民族的心态都要调整，不能仅仅习惯于做‘跟跑者’，必须要致力技术创新，有勇气和自信做‘领跑者’，实现从‘中国制造’到‘中国创造’的新跨越。”
多年的艰苦研发，宋延林带领团队成功攻克了各种技术难题，在技术上实现了几大突破，比如墨滴在固体表面干燥的过程容易形成咖啡环，这会影响印刷的质量，宋延林团队通过纳米材料解决了这个问题，不让墨滴扩大形成空缺、不均匀的斑点。“包含纳米颗粒的墨滴形成的是非常均匀的点，能让斑点缩小，而且均匀。能做到一个墨滴仅仅包括一个、两个，还是三个、四个纳米颗粒，而且可以控制。此外两个液滴碰在一起是否能形成直线，按常理，两点决定一条直线，但是很多情况下，两个液滴融合后会形成一个更大的液滴，而不是一条直线，这也会造成印刷质量问题。宋延林团队的解决方案是，可以将纳米颗粒像冰糖葫芦一样一个个串起来，并可以一排、两排地排列，待液滴干燥后就是平整的线条。
“纳米材料绿色制版技术，就相当于用数码照相机代替胶卷照相机，数码照相是将所有的信息在计算机里处理好，再通过打印直接得到照片。跟传统的化学曝光成像不一样的地方是，它不用避光，不用化学冲洗，不仅成本大大降低，而且还可以回收。这一过程，纳米材料起到了关键的作用。”
采访中宋延林翻开了一张让他一直耿耿于怀的图片，那是美国《时代周刊》的一个触目惊心的封面：一只巨大的iPhone 手机背后是浓烟滚滚的烟囱和多如蚂蚁的工人，暗示中国的经济发展一是牺牲环境，超级污染；二是靠廉价劳动力，“中国留给世界的印象，一定要改一改了！事实证明，我们可以拿出领先、环保的绿色解决方案。”
宋延林是这么说的，也是这么做的，在研发技术的10余年里，宋延林带领团队共发表SCI收录论文230余篇，被他人引用8000余次；申请国际和中国发明专利70多项，在多个国家获授权发明专利50多项；纳米绿色印刷制版技术在形成系统自主知识产权后，建成了完整的生产线和质量标准体系，从源头上解决了传统制版的污染排放问题。正如宋延林获得第十届“中国科学院杰出青年”荣誉称号时，主办方给他的评价：印刷术的发明是中华民族的骄傲，绿色发展是人类的期盼。他将纳米材料的最新研究成果和传统的印刷技术相结合，为古老的印刷术描绘出绿色的未来，为世界绿色经济的发展贡献来自中国的力量。宋延林正通过不断创新让古老的印刷术绽放出了绚丽的风采。
在采访中，宋延林不断强调要做印刷行业的全产业链发展，毫不避讳自己的野心。他认为，目前纳米材料在绿色油墨、绿色铝板基生产等领域的延伸应用都取得了可喜的成效，形成了完整的绿色印刷产业链技术。“我们要以核心的纳米材料技术作为支撑，力求通过印刷的方式，解决多个重要行业生产环节中的污染问题。” 下一步，宋延林将突破纸张印刷的范畴，把纳米绿色印刷技术延伸到电子、建材、印染等行业，通过纳米材料的创新和应用，解决上述行业的环境污染和高能耗问题，同时降低生产成本，形成一个“纳米材料绿色印刷产业技术集群”。
“我们这个以印刷为开端的改善中国污染产业的技术，能延伸的领域极广，这或许将是一场新的技术革命，‘绿色世界’将成为现实。”展望未来，宋延林信心满满。
链接：宋延林
中国科学院化学研究所研究员、博士生导师、绿色印刷重点实验室主任；北京市纳米材料绿色打印印刷工程技术研究中心主任；北京航空航天大学、北京印刷学院兼职教授；中国材料研究学会理事，中国印刷技术协会、中国计算机行业协会常务理事，中国颗粒学会副理事长。
先后荣获北京市自然科学一等奖、国家自然科学二等奖、第十一届中国青年科技奖、中国产学研合作创新成果奖、中国印刷技术协会毕升奖、首届“中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖”、第十四届中国科协求是杰出青年成果转化奖，并当选2015年度“长江学者奖励计划”青年学者。
宋延林
宋延林在工作中
宋延林获奖留影