化学之光 薪火相传——记广东工业大学教授刘晓暄

本刊记者 黄 健

化学之光 薪火相传——记广东工业大学教授刘晓暄

本刊记者 黄 健

刘晓暄在办公室

在古埃及，流传着这样一个动人的神话传说。地神塞布的儿子奥西里斯天赋神力，曾一度为埃及法老。他教会了人们从事农业生产，给人们带来了幸福，后来却被弟弟塞特谋杀。奥西里斯的儿子长大后打败了塞特，并找到了父亲的尸体做成了干尸——“木乃伊”。在神的帮助下，奥西里斯复活了。

“木乃伊的制作过程实际上就是最早的光固化制品。”广东省光固化先进材料工程技术研究中心主任、广东工业大学教授刘晓暄说道。神话虽为虚幻，但木乃伊却是真实存在的。而其制作理念就是近十年来才兴起的光固化行业。

夏日炎炎的7月，记者有幸来到了广东工业大学，聆听刘晓暄教授讲述世界光固化行业的发展史。几十年与光化学结缘的历程，这位温文尔雅、和蔼可亲的学者，不仅收获了一串串沉甸甸的学术成果，更加收获了科研与人生道路上众多的良师益友。在这条“光芒万丈”的光化学之路上，秉承着前人的思想美德，他将自己燃成了一团火，为无数后人照亮了前行的路。

一束光，终身追求

1957年春，刘晓暄出生于中国四大园林城市之一——吉林长春。这座被誉为“北国春城”的城市，为刘晓暄的学生时代渲染了几分盎然的春意。然而，这段自由的求学时光也只持续到了高中时期。

“高中毕业后我就下乡做了知青，好在后来恢复高考第一年就考上了大学。”1977年，由于文化大革命的冲击，中断了十年的中国高考制度得以恢复。一直勤学不辍的刘晓暄也在恢复高考第一年便考上了大连工学院（现大连理工大学）化工系高分子专业。得来不易的求学机会，学校的每一个人都倍加珍惜，上到校长、老师，下到每一位学子，对知识的渴求之情空前高涨。“一直记得教我们有机化学的任友达教授，非常兢兢业业，讲课也非常好。2012年毕业30周年，我回大连的时候还去见过老先生。”刘晓暄回忆。

这一时期，他不仅丰富了学识，对高分子材料有了一定了解，还收获了一大批良师益友。中国工程院院士蹇锡高就是其中特殊的一位师长。“从大连理工毕业这么多年一直保持联系且亦师亦友的就是蹇老师。其实我们年龄也就相差十岁多，用蹇老师的话说：他是我的小老师，我是他的大学生！”回忆到这里，刘晓暄的语气中不禁带了丝笑意。蹇锡高院士的敬业精神以及在产业化方面的成就给他带来了较大的影响和启发，“他就是咱们国家真正‘接地气’的院士。”

大学毕业后，刘晓暄就被分到了长春光学精密机械学院（现为长春理工大学）材料系任教。但与此同时，他对知识的追求也从未止步。

1983年3月，刘晓暄考取了中国科学院上海光学精密机械研究所的在职研究生，师从我国光学材料界的泰斗、中国科学院院士干福熹教授；1986年，他调到汕头大学化学系任教，并于1995年6月前往清华大学作访问学者，师从我国化学教育家与光化学家宋心琦教授。

从清华大学访学回来以后，1997年，刘晓暄又考入了中山大学攻读博士学位，并也因此遇到了人生中最重要的导师——我国光化学权威学者陈用烈教授。“陈老师现在快80岁了，已经退休了。但他对我的影响非常大，师恩惠及终生。”刘晓暄回忆。读博期间，导师的言传身教、兢兢业业以及严谨的科学精神都使他受益匪浅，从选题到实验，一步一步将他真正地带入了高分子光化学的世界。

“我的导师是在瑞典读的博士，师从瑞典皇家工学院世界著名光化学家、诺贝尔化学奖评委Ranby教授。”刘晓暄介绍，Ranby教授共为我们国家培养了7个博士，而陈用烈是他的大弟子，还有中国科技大学教授施文芳夫妇、北京化工大学教授杨安泰等人。“所以国内的光化学领域，延续为‘Ranby学派’。”

2000年，正值Bengt Ranby教授80岁寿辰。施文芳和陈用烈教授特意将老先生请到了国内，并在黄山为他举办了一个纪念性的学术会议，全世界高分子光化学的权威学者几乎全部聚集于此，刘晓暄也有幸参加会议。“导师就带了我一个弟子去，所以我也有幸跟导师还有Ranby教授三代人合照了一张照片，挂在我的书房，很有纪念意义。”刘晓暄说道。

不管是学术、工作还是生活上，陈用烈教授都给了刘晓暄极大的关怀和帮助。“师徒如父子”，这句话用来形容二人之间的情谊再合适不过。“他还经常跟我说，我取得的这些成绩也是他的光荣。”刘晓暄缓缓说道，“导师这些年来共培养了17个博士，师门弟子之间关系也都非常融洽。我们把我们的弟子群叫做‘陈家班’。”

一路走来，无论是任友达老师，蹇锡高院士、干福熹院士，或是宋心琦、陈用烈教授，这些德才兼备的老一辈科学家，均用自己渊博的知识和崇高的敬业精神在刘晓暄心中留下了深刻印记，并渐渐在他人生中汇聚成一束明亮而耀眼的光线，指引他在光化学这条道路上不断追求、进取，在拼搏中传承、发扬光大。

刘晓暄入选科学中国人（2015）年度人物

潜心高分子光化学研究

提起刘晓暄的专业领域——高分子光化学及光固化技术，或许很多人会感到陌生。但追溯起来，它的历史可不算短。正如前文提到的木乃伊，便是通过光固化技术制造而成。

“古代的木乃伊就是利用树胶涂满尸体，再缠上一层剑麻的布，反复几次后再将缠好的尸体曝晒在太阳光之下，最后晒干之后就形成了不朽的干尸。”刘晓暄介绍，“实际上就是液态的树胶在强光的照射下固态化了，照相成像的原理也是光固化。”

简而言之，光固化就是指单体或低聚体等在光诱导下从液态到固态的转化过程。作为一个新的工业技术，光固化具有“5E”特点，即高效(Efficient)、适应性广(Enabling)、经济(Economical)、节能(Energy Saving)以及最重要的特点——环保(Environmental Friendly)。通常来讲，光固化材料还可以分为三大类——涂料、油墨、粘合剂。

“我们普通的涂料一般是溶剂比较多，占一半以上，固含量不到40%，涂覆之后经常有甲醛这些易挥发的有机物（VOC）。所以我们国家现在在涂料行业的环保法规越来越严格，规定VOC含量降到非常低，这就要求涂料的制作过程中要用到光固化技术。”刘晓暄说。

而在油墨领域，目前也已有很多产业转向了光固化，美国的可口可乐公司就是代表。“在制作易拉罐时，印刷油墨均采用光固化油墨，保证百分百的固含量，没有VOC的排放。”刘晓暄介绍，“但目前在施工过程中还是不免会使用一些有机溶剂，因为固含量太高、粘度太大会导致涂料/油墨喷不出来或者不均匀。”

由于提早意识到环境保护的重要性，光固化水性涂料/油墨技术近年来在欧美等先进国家发展较快。为了解决这个问题，从2005年起，刘晓暄就开始着手研究水性光固化涂料，并于2006年成功获得了国家发明专利，项目“水性光固化聚氨酯丙烯酸酯涂料树脂的研制与中试”也已通过了广东省科技成果鉴定，且在多家企业实现了产业化，极大地促进了我国水性光固化涂料技术的发展。

同时，作为生产生活中最重要的辅助材料之一——粘合剂，刘晓暄也对此做了大量的研究工作。在光固化行业，最典型的粘合剂即光刻胶。然而，作为半导体、发光二极管、生物芯片、光子器件等高科技产品的核心材料，光刻胶的研制技术一直受到发达国家的技术封锁。目前国内的光刻胶市场近90%都需要依靠于进口，且受益于半导体产业转移及国内电子化学品的迅速发展，光刻胶的需求量与日俱增，远超于全球。在此情形下，开发我国有自主知识产权的光刻胶技术刻不容缓，江苏强力集团自主研发的光刻胶迈出了可喜的第一步。

“我们国家现在正处于攻关阶段，而我们也在努力。”刘晓暄介绍，几年前，在广东省教育厅科技创新重点项目的支持下，他们开始了光固化转印胶的研发工作，且项目成果已通过验收，并进入了产业化阶段。

多年来，在紫外光固化技术的研究与开发工作也让刘晓暄收获了良好的声誉及成就：现为中国化学会会员、广东省化学化工学会会员、广东省材料学会理事、美国科学技术学会（AASCIT）国际会员、英国皇家化学会（RSC）国际会员等。近年来，他还曾先后主持国家和省（部）级产学研重大（重点）项目22项，企业研发项目11项，在研经费超过800万元；已在Polym Chem，J Membr Sci，J Polym Sci, Part A Polym Chem，Prog Org Coat和Polym Int等重要学术刊物及全国和国际重要学术会议上（法国MACRO 2004, 美国RadTech 2010和英国MACRO 2010）发表论文129篇（其中SCI收录32篇，EI收录30篇）。

然而，无论取得了多少成就，在刘晓暄眼中，等待他做的事还有很多。

面向产业化

2015年，在刘晓暄主持下，“广东省光固化先进材料工程技术研究中心”获得认证，这是国内光固化领域首家省级工程技术研究中心。

“我们国家光固化行业主要集中在几个经济发达地区，长三角、珠三角、北京、上海等地，全国有近千家企业。”刘晓暄介绍，“仅我们珠三角地区就有300多家企业，当时成立这个中心就是想将它建设成为珠三角的一个技术平台，结合我们学校还有中山大学等学校的技术资源，再联合几家企业形成一个产业联盟，为珠三角的300多家光化学企业服务，并且未来向产业技术联盟方面发展。”

与一般学者不同，刘晓暄很早就意识到产学研的重要性，也并不排斥与企业合作。1997年，广东省汕头市刚刚成立塑胶商会时他就担任了商会的首席技术顾问。目前为止，他已在多家企业商会担任了技术顾问，将自己潜心钻研的成果与企业联合起来。并且除此之外，他还是中国感光学会辐射固化专业委员会（RadTech China）理事、学术委员，致力于推动我国辐射固化事业的发展。

“中国辐射固化协会每次开会时都有几百人，其中大部分是相关企业负责人，所以我们对目前工业产品的需求和发展比较有把握。”刘晓暄表示，产业化最大的困难就是技术接轨，高校必须要尊重企业的技术需求，并且产品的定位也要超前，企业和研发人员也要达成共识，这样才能真正推向市场，走向产业化。

与企业合作的每一项成果，刘晓暄都是先从实验室研究开始，小试之后再逐级放大，最后再将中试的成果交给企业。从拿出产品、检测再到反馈，这个过程至少需要两三年的周期。但刘晓暄乐此不疲。目前，他主持的重大专项都有企业参与，“既要研发出新的产品，还有实现产业化”。

一分耕耘一分收获。因在高分子材料和光固化应用技术方面做出了突出贡献，目前，刘晓暄已获省部级科技鉴定成果2项和汕头市科技进步三等奖1项，并获“科学中国人（2015）年度人物”称号。同时，他还获得了授权发明专利10件，转让发明专利5件，已投产发明专利4件，给合作企业和公司带来了显著的经济效益。

“现在我又转向了一个新的领域——3D打印光敏树脂，可用于制作高精度、耐高温、生物医药等材料，前景非常好，但同时难度也很大，因为技术含量太高。”刘晓暄介绍，为突破国外在3D打印耗材领域的垄断地位，目前他正带领团队主持2项省部级重大专项，主攻3D打印耗材——光敏树脂的研发及产业化，从分子设计和构效关系出发制备出膨胀型、超支化和弹性体等新型光敏树脂，力图使产品具有打印精度、造型实用、兼具力学性能的3D打印耗材新产品。该项研究正与企业产学研合作，现已取得了突破性的前期成果。

不忘初心，方得始终

做研究、当顾问、推产业……尽管众多责任与义务集于一身，但对刘晓暄而言，他的天职始终只有一个——教书育人。

“有的老师经常抱怨，好多研究生课学生都缺席不来。其实，只要教师自己下功夫了，他们又怎么会不来？”对于目前大学里的一些现象，刘晓暄发表了自己的见解。

不管是本科生、研究生还是博士生的课，每年的课程内容他都会重新备份，从来不用老的版本。并且所有的课程内容均十分新颖、充实，非常受学生的欢迎。他还有一门《现代分析方法》的课，不仅上课从来座无虚席，而且还有很多其他未选这门课的学生宁可不拿学分也要过来旁听，一时传为佳话。

“教书30多年，我还是属于‘老派’教学风格。”刘晓暄一字一句地说道。从“文革”时期走过来的学者，语气中不免透出了几分骨子里的执着和认真。在他眼中，教师的天职就是教书育人，必须要把本职工作认认真真做好。

以珠三角经济区为实践平台，刘晓暄提出了以理论基础扎实、技能娴熟的应用型人才培养为特色，将高分子专业建设成为“立足广东，影响港澳，辐射全国”的应用型人才培养示范专业。他还承担了广东省教育厅两个重点教研项目，即研究生示范课程与高分子材料与工程本科专业的综合改造项目。2015年，他还与科学出版社签约，组织团队教师撰写两部专著：《高分子光化学原理与光固化技术》和《氮氧自由基化学及活性光聚合》。

同时，作为广东工业大学的省重点学科“材料科学与工程”（一级学科）“攀峰计划”高分子材料与工程（二级学科）的学科带头人，多年来，刘晓暄在教书育人方面做出了杰出的贡献和学术影响力，分别于2014～2015学年度荣获广东工业大学年度教学优秀一等奖，并获2015年度优秀教师称号。

然而，青出于蓝而胜于蓝。正如恩师陈用烈所言，学生的成绩才是他最大的光荣。在刘晓暄心中亦然。

2015年教师节，刘晓暄接到了远在大洋彼岸的学生李源培的电话，说给他送了份教师节礼物。打开邮箱之后，刘晓暄看到了这份特殊的礼物——一篇由世界顶尖科学期刊《自然》杂志发表的关于抗癌新药和纳米智能胶囊的论文。不用说，文章作者自然是他的硕士生李源培。

“他当时还接受了美国多家电视台和报刊的采访，并且现在也开始在美国带博士生了。”谈起学生的成就，刘晓暄的语气显得十分欣慰。他的另一个硕士生解令海教授，现在也已经成为南京邮电大学博士生导师、国家优秀青年基金获得者，在有机电子及器件研究领域取得了卓越的科研成果。

对于学生的指导，刘晓暄总是倾尽全力，不管是在学术上还是生活中，都竭尽所能为他们提供最大的帮助。在他的团队，每一个学生在硕士阶段不仅要打好基础，还要学会承担整个项目的开发工作，从单体的纯化、合成、制备、性能评价、放大实验，再到中试及产业化，无一遗漏。也因此，从他手下毕业的硕士生都能掌握更多的理论和实践经验，受到众多企业的青睐。

“作为一个老师来讲，我不期望对学生有多少启迪作用，但我不想做一个历史的罪人。所以要尽量把自己的人格以及学术思想传递给我的学生，让他们能够真正地成长起来，成为一个独立的、能够自己再继续发展的杰出人才。看到他们青出于蓝而胜于蓝，我就很开心了。我的导师也是这样。”刘晓暄说道。

从1982年任教至今，不知不觉间，刘晓暄已在教师的岗位坚守了34年。无论是在长春光学精密机械学院、汕头大学还是如今的广东工业大学，任时光轮转，他对教育的赤忱丹心始终不改。如果说，学生时代遇到的众多德才兼备的导师是他人生中的一面风帆，那么如今，他又何尝不是弟子心中那团指引人生方向的灯火与光明呢？

在实验室指导学生

刘晓暄团队