天下无锡人｜黄富强：把新技术“火种”带回家乡

【人物名片】 黄富强，1969年2月生于宜兴徐舍镇，上海交通大学讲席教授、未来材料创制中心主任，中科战略新材研究院院长。国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、国家重点研发计划首席科学家，中国化学会理事/会士、中国化学会能源化学专业委员会主任、中国晶体学会陶瓷专业委员会主任。曾任北京大学特聘教授、中国科学院上海硅酸盐研究所首席研究员。

在宜兴经开区智能制造产业园内，有一家新型科创研发机构——中科战略新材研究院，致力于固态电池材料、新质环保材料、先进陶瓷材料等关键技术研发和产业化，2022年成立以来，已在宜兴成功引育了3家高科技创新型企业。这家研究院的创办人就是知名宜兴乡贤黄富强，一位集化学、材料、能源于一体的跨界科学家。

6月12日，黄富强一早驾车从上海回到家乡宜兴，在研究院与来自中国科学院、北大、上交大等高校的博士生、博士后，围绕固态电池材料研发、太湖蓝藻治理等课题展开一场头脑风暴，指导学生下一步研发的重点和方向。 “一定要注重基础研究，才能对科学、社会、国家作出原创性贡献，这是我认为的科研价值所在。”在离宜返沪前，黄富强接受了本报记者的专访，他告诉记者，在宜兴创办研究院，就是要把新技术“火种”带回家乡。

初心：立志科技报国

宜兴自古就有“崇文重教、耕读传家”的优良传统。这里文脉厚重，巨擘文豪层出不穷、灿若繁星，被称为“院士之乡”“教授之乡”，迄今走出了4位状元、10位宰相、548位进士，百余名大学校长、万余名教授。

在这样的环境里，少年黄富强有着“浓浓的家国情怀”。从小就如雷贯耳的周培源、唐敖庆等一批宜兴籍科学家以及徐悲鸿、吴冠中等宜兴籍艺术家的故事，将一位少年对于世界的好奇变为科学探索、报效祖国的向往追求。那时的黄富强没想到的是，著名化学家、中国理论化学的奠基者唐敖庆会成为他的恩师，并影响了他的一生。

出于对化学学科的偏爱，黄富强在高考时毫不犹豫地报考了南京理工大学化工学院，并用三年时间修满了学分，提前一年本科毕业。之后，他被保送进入吉林大学化学系攻读硕士。吉林大学化学系正是唐敖庆一手创办的。进入吉大后，黄富强对理论化学发动了攻势。虽然唐老已于几年前受国家委托，离开吉大到北京筹建国家自然科学基金委，但他感觉自己离唐老很近，并逐渐对理论化学产生了浓厚兴趣。

1993年，黄富强硕士研究生毕业。当时，唐敖庆是北师大的兼职教授，为了更系统地学习量子化学理论，黄富强报考了北师大，成为唐敖庆亲自指导的最后一位博士研究生，重点进行原子簇结构方面的研究。

“人活着不能只为个人、家族，更要有精神层面的追求，面向未来、面向国家的需要，树立远大志向，才能走得更远。”黄富强说，这既是宜兴成为“教授之乡”的秘诀，也是他特别想对当代年轻人说的话。

黄富强与恩师唐敖庆

接力：师从“老乡”唐敖庆

对这个宜兴小老乡，唐敖庆和夫人史光夏格外照顾，常常会邀他品尝家乡味道的美食，与他拉拉家常。每次告辞时，唐老总是亲自送他到门口，握手道别。“我经常陪他一起开会，一周至少见两次面，每次与唐老聊完，沉浸在科学的海洋中，内心特别平静和喜悦。”那段与老师相处的美好日子，至今，黄富强常常回忆起。

“唐老一直奋战在科研第一线，工作到生命最后一刻，这也激励我在科研的道路上不敢有丝毫懈怠。”老一辈科学家精神的传承，被黄富强视为宝贵的财富。在鲍盛华所著《唐敖庆传》中记录了这样一个故事——

1994年7月，79岁的唐敖庆在经历腰腿疼痛数月未愈的情况下,又去吉林大学举办高级研讨班。陪同唐敖庆讲学的黄富强看着忍痛爬4层楼梯、每上几步就要歇一歇但却神情坚毅的唐老师，既心疼又佩服。“大家让唐老师坐着讲课，然而课堂就是他的战场，他坚持站着完成整个上午的讲课，中间只有一次课间休息。吉大拍摄录像资料的老师看到唐老师无法大幅度挪动腰腿，也不禁泪目。”这就是黄富强记忆中的场面，在这样的坚持中，唐敖庆讲了一周多的课。

在唐敖庆指导下，黄富强三年时间里在《物理化学快报》《物理评论》《国际量子化学杂志》等英文期刊上发表了14篇论文，这在当时很是罕见。

1996年获博士学位后，经唐敖庆推荐、诺贝尔化学奖获得者霍夫曼介绍，黄富强去美国做博士后研究。其中一站是在密歇根大学化学系教授李中汉的研究组，李中汉是诺贝尔物理学奖获得者李政道的儿子。1997年春节期间，当黄富强打电话给老师拜年时，唐敖庆高兴地说：“李政道教授告诉我，你的学生黄富强在我儿子的组里是新化合物合成方面的天才，我为你骄傲。”

黄富强回忆起在康奈尔大学霍夫曼研究组的短期工作时光：“霍夫曼和我在他的办公室交谈了两次，他高度赞扬了唐敖庆的学术造诣和科学贡献，鼓励我要向唐老师学习，回到中国去培养中国的年轻人。”

攻坚：勇攀科研高峰

“铁基超导，凝聚态物理夺目的‘新星’；三维石墨烯，改变世界的化学合成‘黑黄金’；超级材料，轻如气球硬如金属的‘新材料之王’……在这一座座闪耀的科研高峰面前，一个科研团队若能冲击任何一座‘高峰’都需要足够勇气、百倍付出。然而，有一个团队却能在这些‘跨界科研高峰’间翻越自如。”2018年，新华社播发《黄富强团队如何攻下多座“跨界科研高峰”》一文，详细报道了时任中国科学院上海硅酸盐研究所首席研究员、科技部重点领域创新团队负责人、国家杰出青年科学基金获得者、国家重点研发计划首席科学家、国家“万人计划”科技创新领军人才黄富强。

科学无国界，科学家却有国界。为了将自己的科研成果写在祖国的大地上，2003年底，黄富强放弃了美国杰出人士绿卡和优越的科研生活条件，毅然回国。

2017年，黄富强领衔的“面向太阳能利用的高性能光电材料和器件的结构设计与性能调控”项目，获得我国基础研究领域最高奖项“国家自然科学奖”二等奖。2016年和2019年获上海市自然科学奖一等奖各1项（第一完成人），获授权发明专利150余项（国外超15项），部分成果实现产业化。在新能源关键材料与器件研发上取得了一系列原创突破性成果。固体化学，是黄富强的“看家本领”，但在科研产出上，他却“八面开花”：在以铁基超导、三维石墨烯、超级材料为代表的多学科领域高影响力SCI（科学引文索引）论文超700篇。

在黄富强看来，获得科研灵感和顿悟也有“秘诀”。一是要比别人多问几个为什么，谦虚好学。二是要摆正自己的位置。“很多人做科研常把自己摆在敬畏和崇拜科学的位置，我喜欢把自己摆在与科学平等、甚至超越的位置。科学家要有‘英雄气概’，没有胆识，在困难面前就会退却。”

去年1月，黄富强领衔的一项科研成果在能源领域的顶级国际学术期刊《自然·能源》上在线发表。该研究以锂电池正极材料为突破口，针对电池在高电压服役时容易出现的失效和燃爆等安全问题，发明了一种“渗镧”离子交换制备新方法，显著提升材料在高电压下的循环稳定性，可大幅提升电池续航能力。

黄富强与学生们在做实验

跨界：做有用的化学

“一直在思考，我们国家正大力发展新质生产力，特别重视和尊重科学家，作为科研人员应有怎样的担当？”黄富强观点鲜明：基础科研也有产业使命，要做有用的化学和材料，面对卡脖子技术要加速攻坚。恩师唐敖庆在他出国深造时也希望他未来在化学理论的指导下，不要排除实践科学，努力在新物质、新材料的创制上有所成就。近年来，黄富强团队不仅“高产”顶尖论文，更为难得的是，转化应用也纷纷落地，成为国内新能源材料领域的“大拿”。

为了增强对产业的了解，早在2000年，黄富强就在西门子美国公司研发部担任过主管科学家，用不到1年半时间获得12项专利，撑起了整个荧光材料研究部的“半边天”，该研究部时任技术总监查尔斯·切诺特博士说，“黄富强的创造力能申报吉尼斯世界纪录”。

2014年，团队开发出低成本薄膜太阳能电池制备新工艺，搭建了国内首条稳定运行的中试线，与企业联合建立的光伏并网示范电站运行。2017年，团队成功研制出可4000次循环充放电、6分钟快充容量达90%的高功率、长寿命石墨烯动力电池。2018年，团队将超级材料的技术，应用于治理城市黑臭河道和污水，现已启动示范应用。

黄富强认为，在基础科研领域，各学科间表面看是“跨界”，本质上却相通，基础科研与产业应用也相通。“科学技术是个‘宝贝’，会发出不同波谱。只要保持开放心态，敢想、敢闯、敢试，自然会接收到波谱传来的能量，加速成果转化应用。”就在最近，新华社推出《我国科学家巧用“可乐”破解锂电能量焦虑》一文，报道了黄富强团队将三元电池材料浸入可乐中，发现二氧化碳气泡会定向包裹三元电池材料颗粒，形成部分锂离子空位，将地球储量丰富的钙离子填充进空位后生成的表面钝化层可大幅提升正极材料的稳定性，缓解锂离子电池能量焦虑。该成果近期发表于国际学术期刊《先进材料》。

今年以来，黄富强团队在钠离子电池超快充负极新材料领域、水系锌离子电池电解液领域取得新进展。目前，世界领先水平的750瓦时/公斤的高容电池材料已进入验证阶段，“最终目的是实现本征安全、高能量、高密度的全功率固态电池。”黄富强说。

反哺：回乡创办研究院

“在高校做‘0到1’的理论研究，在研究院做‘1到10’的成果转化，然后在无锡大地上孵化出一批高新技术，实现从‘10到100’的飞跃。”2022年，黄富强在家乡宜兴创办中科战略新材研究院，倾注大量心血并寄予厚望。

多位院士领衔的学术委员会、国家杰出青年领衔的50余人研发团队，这家研究院可谓“卧虎藏龙”。“在县级地区，开展面向国家重大需求的关键核心技术攻关和产业化，国内很少见。”黄富强说，把高端研究院放到宜兴，正是缘于他浓厚的家乡情结。在高校做教学和科研相对单纯，而办研究院后，必须在科学思维和企业思维之间不停转换，还得处理方方面面的杂事，他坦言并不轻松。但黄富强清楚地记得唐老曾说过，他是做理论科学研究的，老家每年都来人看望好几次，很惭愧没为家乡做什么贡献，“回家乡创办研究院攻克新技术难题，也是我和唐老的共同心愿。”黄富强动情地说。

“坚持面向世界一流标准”，从落地起，中科战略新材研究院瞄准的便是突破关键核心技术，实现重点领域、关键环节的自主可控。三楼是原创性研发实验平台；二楼是先进电池研发试验线；一楼是开展量产验证的材料加工平台……研究院一万多平方米的空间里，述说着从基础到应用的“全链式”创新高地建设的精彩故事。由黄富强领衔发明的长续航锂电池正极材料、低成本新型储能材料、全固态电池电解质等材料制备新方法，在新能源汽车、消费电子、新型储能等领域具有重要应用前景，可大幅提升电池续航能力。

去年，黄富强还与中国科学院院士褚君浩等8位业内专家学者联合发起成立宜兴市无机非金属材料学会，汇集了来自材料、化学等领域顶尖科学家，助力产学研用协同创新。牵手中国工程院院士王泽山、丁文江共同发起设立的江苏智仁景行新材料研究院，围绕国防科技领域部分核心尖端材料开展联合自主创新研究。针对宜兴紫砂，黄富强也创新研发新技术，结合等离子喷涂等现代技术，用新技术来推动传统产业的创新发展。

目前研究院聚焦先进电源、先进储能、新质环保材料、功能陶瓷等新兴产业和未来产业的材料领域，已启动了众多产业化项目，成功引育的3家高科技创新型企业在宜落地，去年销售额突破亿元。

今年2月，黄富强被江苏省生态环境科研联盟聘任为首席专家顾问、江苏省环保集团首席科学家。他将与中国工程院院士王超、任洪强等8人一起，为联盟聚焦生态环境保护与污染防治攻坚关键难点，统筹储备先进技术供给，联合开展重大科技攻关等提供坚强“智力”支撑。

“上海交大校训是‘饮水思源 爱国荣校’，这与我内心的想法非常吻合。”展望将来，黄富强希望创制更多面向未来的新物质、新结构，攻克更多的卡脖子难题，为家乡宜兴发展新质生产力作出自己的贡献。（胡志杰）