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倾心产业 催化人生

作者:托玛斯教授    发布时间:2014-01-05

——记华能集团清洁能源研究院专家肖天存教授

本刊记者  祝传海


  长期以来,能源和健康一直是中国经济发展中的热点和难点问题。随着世界经济对能源需求的持续增长和低碳社会的逐渐到来,能源问题引起了业内专家的广泛关注。同时随着人们物质水平的提高,对天然健康产品需求越来越大。肖天存教授跟绝大多数科学家不同,在闭门痴心搞学术研究和面向社会搞产业转化之间,他更注重后者,他很享受那种用专业知识为社会创造价值和财富的过程。
  “如果我们拿政府的钱做科研,花纳税人的钱,那必须为社会服务。科研成果如果不能转化,仅仅是发几篇论文然后束之高阁,就很难为社会做出很大的贡献。”肖天存教授对记者如是说。
  翻开肖天存教授的工作履历,除去那些颇具价值的科研成果和长串的论文目录,更引人注目的是他那数次辉煌的创业经历。在科学研究和学术成果的产业转化两个领域都能做到优秀的科学家并不多见。
  肖天存,英国牛津大学化学系博士后,牛津大学能源及催化材料究中心主任,高级研究员;牛津催化剂公司创立人,首席科技执行官;沙特阿拉伯—牛津大学石化研究中心创始人,中心学术主任;2005年曾当选为中华青年联合会第十届委员会海外代表,任职于华能集团。
  
从农村娃到牛津高材生
  
  在人们的传统观念中,但凡在学业上有成就的人,都是“文曲星”似的人物,必然是天资聪颖,学识超群,不是“神童”便是“天才”,而肖天存小时候却是个公认的“差生”。
  肖天存是陕西眉县人,出生在汤峪乡,从小在农村长大,是地地道道的农民的儿子。小时候由于家里穷,他的姐姐很早便辍学回家务农,只剩下他和弟弟妹妹上学。由于受文化大革命的影响,小学时候的肖天存经常参加学校组织的生产劳动,学业几乎荒废。考入中学后,恰逢恢复高考,他开始刻苦学习,但成绩却总不理想,有一次考试英语甚至只得了20分。由于当时家里条件并不是很好,父母供养几个孩子上学十分不易,懂事的他甚至产生过退学的念头,但最终在父母的坚持下得以妥协。
  为了对得起父母的辛勤努力,肖天存在学习上更加刻苦,也付出了数倍于他人的辛苦和汗水。他开始对化学试验产生了浓厚的兴趣,常常在上课时将老师问得面红耳赤,下不了台,是个全校闻名的化学迷。功夫不负有心人,1983年,肖天存参加高考,然而令大家没想到的是,这个对自己不报多大希望的他竟以总分570分的考试成绩被西北大学录取。
  由于对学业的痴迷,大学毕业后的肖天存又到中国科学院兰州化学物理研究所继续深造,并取得了硕士和博士学位。1993年,教育部开始实施大学引进人才计划,作为优秀学术带头人,他被引进到山东大学。次年,年仅29岁的肖天存被破格晋升为副教授。当时恰逢山东省在做一些污水管网,热电、集中供热等环境保护项目,世界银行准备提供1亿多美元的贷款,还有100多万美元的赠款。在山东大学环境科学中心的肖天存作为既懂专业而又英语好的专家参与了项目工作。为了摸清状况,他走遍了山东省十几个地市去看排污。也是在这时,他看到了科学应用性研究的巨大社会价值和潜力,并产生了浓厚的兴趣。
  1999年,应英国皇家学会的邀请,他以访问学者的身份前往英国,走进了世界顶级学府牛津大学。作为世界知名学府,牛津大学的学术力量十分雄厚,在教师队伍中,就有83位皇家学会会员,125位英国科学院院士,其化学、数学、生物学、医学等学科的实力,在英国乃至世界都名列前茅。肖天存教授在这里感到了前所未有的压力,他暗暗下定决心,“一定要在这儿搞出名堂,为中国人争光!”
  
发明制氢技术的中国人
  
  牛津大学素来以其高度的学术自由文明于世,学校不仅没有校门和围墙,有些学院甚至连招牌也没有,学校对学生管理也十分宽松,学习完全靠自律。正是在这种宽松的学术氛围下,牛津大学成为了精英辈出的知名学府,在这里,谁没有科技成果便没有立足之地。
  肖天存教授所在的化学系曾走出了多个诺贝尔奖获得者,如今依然是世界最好的化学研究机构之一。成为牛津大学化学系的访问学者后,他得以与国际化学界赫赫有名的格林教授(Malcolm Green)合作,研究方向仍是自己的本行催化剂,这也让他倍感压力。
  上世纪90年代以来,随着全球气候变暖的趋势逐渐明显和石油价格的飞涨,加之各大城市污染问题日益严峻,寻求清洁能源和替代能源早已成为了学界的共识。而氢能由于储量丰富、来源广泛、获取方便,尤其是在使用时二氧化碳零排放等优点,一直备受科学家的青睐,被预测为继石油时代之后的新一代替代能源。但在现实推广中,氢气的提取一直面临着一个巨大的经济瓶颈,那就是传统的通过电解的方法获取氢气的成本太高。因此,利用天然气、石油、甲醇、酒精或糖类物质获取氢气将是相对廉价的选择,尤其是酒精或糖类均属于可再生资源,如果能够找到合适的提取方法,无疑将对解决能源危机和全球变暖问题起到巨大的推进作用。
  在肖天存研究之前,曾有日本科学家考虑过用甲醇加温分解制备氢气,但高温仍然极大地限制了技术应用。肖天存想到了用过氧化氢与甲醇常温反应而产生氢气,然而在常温下,过氧化氢只能自我分解,无法与甲醇反应,除非能够寻找到一种合适的催化剂。他的目标便是,希望找到这样一个能在常温下制备氢气的催化剂,以用于当时正红火的汽车氢燃料电池。但格林教授并不相信他的方法可行,许多同行也觉得这个方向没有实际意义。
  但生性从不服输的肖天存继续坚持着自己的方向,他无暇欣赏齐尔维河美丽的风光和中世纪辉煌的建筑,每天奔波在图书馆和实验室之间,只有到了深夜,才回家,就这样度过了一天又一天。有一次为查资料,他一天内跑了8个图书馆。曾经为做一个化学实验,他竟两天两夜未合眼。英国同事看到他身上的这股牛劲儿,惊讶地说:“中国人,真是在玩命啊!”虽然肖天存教授也没有多少头绪,但他却以尝百草的勤奋和长久的坚持证明着自己。
  牛津的实验室体系通常要求博士后或者博士可以自己申请取得研究经费,再与导师合作。英国皇家学会只提供短期资助,很快肖天存教授便没有了研究经费,面临着巨大的资金压力,同时他的工作合同可能终止。当时牛津大学博士、来自南非的卡特至今依然清楚记得同实验室的肖天存,工作非常辛苦,科研资金却似乎永远没有着落,研究组里所有人都为他的事业前途担忧。
  正如当年牛顿被掉落的苹果砸中一样,科学界的许多重大发明往往得益于某些偶然性的事件。上帝在不经意间眷顾了这个身材异国他乡而又心怀梦想的学子,2003年的一天,肖天存正在做实验,忽然“砰”的一声,一个大火球出现在他面前,把他吓了一大跳。他很快发现,火球是他将甲醇、水和过氧化氢混合溶液接触到他研制的催化剂时出现的。这是真的吗?后来他反复实验和研究,发现真能产生氢气。这就是说,在常温条件下,可以利用甲醇制备氢气!他把这个重大发现报告给了格林教授,格林教授却断然表示:“这不可能!”但在这位学界权威面前,肖天存没有气馁,而是坚持了自己的判断。经过一道道严格的化学鉴定,证明确实是氢气!公布于众后,这一世界领先的制氢技术发明很快在英国科技界引起巨大轰动。这无疑是一个很大的突破,直到今天依然在世界范围内独一无二。也由此开始,肖天存逐渐拥有了多项国际专利。
  然而,这项常温制氢技术并非完美无缺。大家逐渐发现,这种方法所制成的氢气含有少量一氧化碳,对燃料电池有不利影响。由于电动车技术的迅猛发展,氢能燃料电池的市场发展也受到了一定冲击。
  肖天存并没有气馁,他想到将技术转化为生产超高温蒸汽。他改变了过氧化氢与甲醇的反应比例,利用催化剂使其在常压下得到强烈的放热反应。这在地热钻探中相当有用,高温可将坚硬的土壤打散融化,而且细度强度均可控制,操作起来比金刚石方便好使。这项技术还可以在医院等地方做蒸汽消毒或有害气体处理等,用途相当广泛。这次,这个技术再次受到了广泛的关注。“这纯粹是赶上了一个好时代。”肖天存教授谦逊地说。
  
心系产业,激情创业
  
  在全球普遍关注气候变暖的大气候下,肖天存教授的发现可谓正逢其时。牛津大学迅速用学校的资金为他申请了专利。然而,熟悉科研工作及技术产业转化领域的人都清楚,在科学技术研究上做出一项发现或发明,尤其是原创性的工作很难,但要想将技术成果转化为生产力,实现工业化,要走的路就更长。这不仅需要时间,还需要注入大笔的资金及市场等各方面的资源。
  虽然肖天存教授的研究工作已经取得了重大进展,但这只是科研万里长征的第一步。由于实验室负责人的研究方向和他的氢能研究方向不同,同时对实验结果心存疑虑,因而并不十分支持肖天存教授的工作。加之该技术在实际转化中仍存在一定障碍,为了继续研究,肖天存只能自己寻求后续开发工作的经费。有一段时期,他与牛津的合同期到了,但他的专利技术仍然没获得资金支持,他几乎要打算离开牛津另谋工作了。
  庆幸的是,牛津大学就科研人员在科技成果转化过程中的责、权、利等问题设立了明确可行的制度,同时积极与政府合作,建立转化平台,培育队伍,并把风险投资引进来,为转化提供资金支持和发展导向。对那些有前景但暂时拿不到资金支持的项目,学校也设立了类似风险投资的专门基金,用于支持那些有巨大潜力的项目。也就是这时,学校拿出了一笔基金用于支付他的工资,并保证实验室的正常运转。牛津大学给了肖天存得以发展的机会。
  2002年,牛津大学的ISIS机构成立了一个种子基金。ISIS是牛津大学的科技产业化机构,旨在帮助牛津大学的研究者申请专利、成立企业,同时为工业企业与政府机构提供牛津学者的咨询服务。这个由大学拨款、外界投资等筹集得的种子基金,可用以投资校内有商业前景的技术发展,并负担发明人工资。这笔基金并不白给,如果最后技术商业化成功,这笔资金便算是对新成立公司的投资。许多拿惯了大笔不求回报的政府科研基金的教授们对此不屑一顾,但肖天存教授却看中了这笔基金。
  机会永远都不会对有准备的人关上大门,ISIS很快发现了肖天存这项技术的商业前景。在其投资和帮助下,2004年,肖天存和专利共同持有人格林教授一起,成立了牛津催化剂公司,出任首席技术执行官。此时,肖天存教授逐渐对科技产业化有了更多的认识。
  2006年,牛津催化剂公司一举登上了伦敦二级技术市场。由于该技术的良好发展前景和现实的技术基础,上市之后,公司只出让了不到30%的股份,就换回1500多万英镑的资金,牛津催化剂公司一举成为市值为6500多万英镑的高科技公司。在ISIS同期投入的30多个项目,只有肖天存的项目成功了。ISIS迅速挣回400多万英镑,将其他项目的失败投资统统收回。肖天存个人的股票价值,也迅速达到了数百万英镑。
  但肖天存教授并不想就此成为商人,他依然保留着牛津大学的高级研究员职位,并积极争取其他渠道的科研基金,以资助自己在公司以外的科研兴趣。他感兴趣的始终是应用型科学,希望可以得到更多的科技成果,继续投入科技产业化的事业中。2005年年初,他的研究又相继得到了沙特阿美公司的资助。
  “科技产业化不仅可以增加科学家本身的收入,体现个人价值,还可以给社会增加就业,增添价值。”肖天存教授说。
  2008年,牛津催化剂公司收购了美国能源部成立的高科技公司,雇员增加到100多人,同时公司的科研管理及自身专家力量大大加强。肖天存也减少了在牛津催化剂公司的工作时间。把60%的时间用于在牛津大学的实验室。2009年,他辞去了牛津催化剂公司的董事会职务,减少在公司的工作时间,留出20%的时间自由支配。此时,一直心系祖国的他开始寻求回国内发展的机会。
  
让中国创造走向世界
  
  2008年,肖天存教授应邀参加广州留交会,对那里的创业环境留下了很深的印象。2010年,他完全辞去牛津催化剂公司职务,把在牛津大学的工作时间减少到40%,之后作为专家任职于华能集团,短期项目。同时受聘于广州市和广州高科技开发区的领军人才项目,利用剩余时间开始筹划国内创业的事情,很快他和合作伙伴一起,成立了广州博能能源科技有限公司。目前该公司已经和美国、泰国、沙特和英国的公司建立和合作关系,开发的技术已经在中石化,泰国国家石油公司,美国资源利用和回收公司等进行工业实验。同时他们和国际健康营养专家合作,开发了纯天然口腔溃疡制剂技术,所生产的天然蔬菜制剂在防治口腔溃疡和胃酸等方面显示了特有的效果。并且对解酒,保护肠胃和缓解糖尿病等等方面积极的作用,该技术也引起BOOTS、GSK等公司的关注。 
  “我们希望建立一个开放的创新平台,除了完善和推广我们的专利技术,我们也邀请有创业激情或有技术的朋友加盟。”肖天存教授说。这位科研界的能手现在对公司运作显然已经得心应手。
  “中国和英国的大学大都是政府资助的公立大学。如果我们能像英国那样通过科技产业化而自给自足,便可以给政府减轻负担。我们讲知识经济其实就是这么回事。”在英国的创业经历使得肖天存对社会创业机制的印象极为深刻,肖天存教授谈到回国时,他说:“华能集团公司始终坚持‘以人为本、务实高效’的人才理念,高度重视人才的引进、培养和优化配置,集团总经理和书记亲自抓人才工作,通过各种途径从海内外招聘优秀人才。近年来在科技发展,绿色煤电、和可再生以及清洁能源方面国内领先,这个给我印象很深。华能真诚打动了我,我也希望利用中国华能集团这个平台,把高活性催化剂和强化过程反应器结合起来,开发国际先进的煤制气技术和工艺,促进煤炭的清洁利用,确保国家能源安全。同时也把英国新的创新机制带到中国,通过把这种先进的技术的创新机制结合起来,使中国创造走向世界,为人类的清洁能源技术和人体健康做出积极贡献。”
  

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