莫道行人愛匯泉，一灣海水抱遠(yuǎn)山。“青島是個令人心曠神怡、流連忘返的海濱城市！中國海洋大學(xué)坐落在此，它是一所學(xué)科門類齊全的教育部直屬重點(diǎn)綜合性大學(xué)，也是國家”985 工程“和”211 工程“重點(diǎn)建設(shè)的高校。2002 年 10 月，為順應(yīng)國家海洋事業(yè)發(fā)展及拓寬學(xué)校學(xué)科領(lǐng)域的需求設(shè)立了材料科學(xué)與工程學(xué)院，并在國內(nèi)率先提出建設(shè)”海洋材料“這一學(xué)科交叉融合的特色研究領(lǐng)域，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，培養(yǎng)了大批全面、應(yīng)用型的人才，為國家海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了積極的貢獻(xiàn)。為了全面了解中國海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀及未來方向，探索材料科技發(fā)展前沿，記者特邀請到中國海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳守剛副院長做相關(guān)方面的精彩解讀。

圖1 中國海洋大學(xué)被贊擁有國內(nèi)大學(xué)中最完美的西洋風(fēng)格建筑群，多次被評為“中國十大最美校園之一”

    記者：請您簡要介紹一下中國海洋大學(xué)，并重點(diǎn)介紹您所在的材料科學(xué)與工程學(xué)院的創(chuàng)立過程及發(fā)展現(xiàn)狀。

    陳院長：中國海洋大學(xué)創(chuàng)建于 1924年，歷經(jīng)私立青島大學(xué)、國立青島大學(xué)、國立山東大學(xué)、山東大學(xué)等辦學(xué)時期，于 1959 年發(fā)展成為山東海洋學(xué)院，1960 年被國家確定為全國 13 所重點(diǎn)綜合性大學(xué)之一，1988 年更名為青島海洋大學(xué)，2002 年更名為中國海洋大學(xué)。

    2017 年 9 月入選國家”世界一流大學(xué)建設(shè)高校“（A 類）。學(xué)校以以造就國家海洋事業(yè)的領(lǐng)軍人才和骨干力量為特殊使命，遵循”通識為體，專業(yè)為用“的本科教育理念，努力培養(yǎng)復(fù)合型、高素質(zhì)人才。畢業(yè)生中已有 14 人當(dāng)選中國科學(xué)院或中國工程院院士，3 人先后擔(dān)任國家海洋局局長，參加中國第一次南極考察的 75 位科學(xué)家中一半以上是學(xué)校畢業(yè)生。

    作為國家海洋人才重點(diǎn)培訓(xùn)基地，中國海洋大學(xué)是國內(nèi)極少數(shù)擁有獨(dú)立的海上小島研究中心和科考船的學(xué)校之一。目前共擁有 3500 噸級的”東方紅 2“號海洋綜合科學(xué)考察實(shí)習(xí)船、300 噸級的”天使 1“號科考交通補(bǔ)給船、2600噸級的”海大“號海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查船（與企業(yè)合作共建共管）3 艘，同時還有一艘 5000 噸級新型深遠(yuǎn)海綜合科考實(shí)習(xí)船”東方紅 3“號在建，形成了自近岸、近海至深遠(yuǎn)海并輻射到極地的海上綜合流動實(shí)驗室系統(tǒng)，具備了一流的海上現(xiàn)場觀測能力。

    中國海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院建置于 2002 年 10 月，學(xué)院因海而生，憑海而立。學(xué)院下設(shè)無機(jī)材料系和高分子材料系，擁有國內(nèi)第一個海洋材料科學(xué)與工程交叉博士點(diǎn)，材料科學(xué)與工程一級碩士點(diǎn)，材料工程專業(yè)碩士點(diǎn)。學(xué)院每年招收本科生 100 名，2017 年博碩研究生招收達(dá)106人，研發(fā)機(jī)構(gòu)擁有”海洋材料與防護(hù)技術(shù)“教育部工程研究中心和”特種海洋材料“山東省高校重點(diǎn)實(shí)驗室。

    材料學(xué)院有教職工 45 人，其中專職教師 31 人。教師中具有博士學(xué)位者占比 97%，具有 1 年以上海外留學(xué)經(jīng)歷者占比 42%；教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才 4人，山東省教學(xué)名師 1 人，青島市專業(yè)技術(shù)拔尖人才 1 人；博士生導(dǎo)師 7 人。學(xué)院已形成”本科 - 碩士 - 博士 - 博士后“完整的人才培養(yǎng)體系。

圖2 中國海洋大學(xué)校訓(xùn)：“海納百川，取則行遠(yuǎn)”

    近年來，我院教師承擔(dān)國家級課題40 多項；獲省部級科研成果獎 6 項，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表中科院 JCR 一區(qū)和二區(qū)論文 200 余篇，其中高被引論文30 余篇；我校材料科學(xué)學(xué)科（領(lǐng)域）于2012 年 7 月躋身美國 ESI 全球科研機(jī)構(gòu)前 1% 行列。我院研究生連續(xù) 7 年獲得山東省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文和山東省研究生優(yōu)秀科技創(chuàng)新成果獎；2017 年獲山東省優(yōu)秀博士學(xué)位論文。學(xué)院未來將遵循”明德尚學(xué)，知行合一“的院訓(xùn)，以人才培養(yǎng)為中心，以學(xué)科建設(shè)為龍頭，以一流學(xué)科為目標(biāo)，將學(xué)院建設(shè)成為以海洋材料和能源材料為特色，教學(xué)、科研和服務(wù)社會協(xié)調(diào)發(fā)展、相互促進(jìn)的高級復(fù)合型人才培養(yǎng)基地。

    記者：請重點(diǎn)介紹在海洋材料學(xué)科中，您所在的材料科學(xué)與工程學(xué)院在國內(nèi)外業(yè)界的重要影響力，做過哪些重要的交流合作項目。

    陳院長：目前，我院聚焦”海洋材料“和”新型能源材料“兩個主要研究方向。在海洋材料方向，本學(xué)科依托中國海洋大學(xué)傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科，立足國內(nèi)外海洋環(huán)境下的材料科學(xué)問題和國家重大需求，開展了極地及深遠(yuǎn)海洋材料腐蝕機(jī)理研究、海洋極端環(huán)境需要的高強(qiáng)低密、耐腐蝕、抗海洋生物附著等新材料研究和相關(guān)技術(shù)開發(fā)，取得顯著成果。

    由我院開發(fā)的深海浮力材料性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，已用于我國多項深海探測項目和工程；我院開發(fā)的海泥發(fā)電技術(shù)在國家海洋局能源專項的支持下也獲得創(chuàng)新性成果；海洋材料表界面調(diào)控及防護(hù)技術(shù)研究獲得國家海洋局科技成果一等獎（2011）和教育部自然科學(xué)二等獎（2016）。在能源材料方向，我院在光伏材料及器件、儲能材料及器件等方面的研究均取得了重要突破。介孔敏化太陽能電池和全天候太陽能電池關(guān)鍵材料與技術(shù)的研發(fā)成果在《AdvancedMaterials》、《Angewandte ChemieInternational Edition》等雜志發(fā)表論文，引起國內(nèi)外較大反響；其中 8 篇論文被評為 ESI 高被引論文（前 1%），2 篇論文被評為熱點(diǎn)論文（前 0.1%），獲得山東省高等學(xué)校優(yōu)秀科研成果獎一等獎（2015 年）、二等獎（2014 年）和青島市自然科學(xué)二等獎（2016）；并被諾貝爾獎提名獲得者及多位權(quán)威專家系統(tǒng)評述，并在十余個國外媒體以及國內(nèi)主流媒體報道。另外電化學(xué)儲能碳基納米材料設(shè)計、組裝和集成、制備與應(yīng)用中的關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行研究，發(fā)表 SCI 收錄一區(qū)和二區(qū)論文 30 余篇，單篇引用超過100 次的 5 篇，受到國外同行高度評價。

圖3 中國海洋大學(xué)東方紅2號綜合科考船

    記者：請介紹一下您所在的團(tuán)隊做過哪些重要項目、科研成果，發(fā)揮了那些社會效益和經(jīng)濟(jì)效益？

    陳院長：研究團(tuán)隊現(xiàn)有教授 2 人，綠卡人才工程客座教授 1 人，副教授 3人，高級工程師 1 人，博士后 2 人，博碩士研究生 40 余人的研究隊伍。團(tuán)隊目前主要從事納米功能復(fù)合涂層的制備及在海洋環(huán)境中的應(yīng)用研究。在特種防腐涂層制備與評價、智能防污涂層技術(shù)、海洋污染物電化學(xué)檢測等方面取得了一定的科研成果。

圖4 中國海洋大學(xué)材料學(xué)院院樓

    在苛刻的海洋環(huán)境中，如何控制腐蝕和減緩生物附著腐蝕已成為當(dāng)前嚴(yán)重制約重大海洋工程技術(shù)和裝備發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一，其失效問題更是嚴(yán)重影響海洋工程和裝備的可靠性和壽命。帶著對這些問題的深入思考，團(tuán)隊國內(nèi)率先提出”超疏水工程材料腐蝕防護(hù)應(yīng)用“的概念，希望通過特殊潤濕現(xiàn)象在海水中的變化與電化學(xué)評價研究進(jìn)而進(jìn)一步指向應(yīng)用。

    研究工作獲得國內(nèi)外同行知名專家的廣泛認(rèn)可。張希院士在綜述 J. Mater. Chem.【2008, 18,621-633】上關(guān)于超疏水結(jié)構(gòu)控制到功能應(yīng)用的文章中，首次把超疏水功能表面腐蝕應(yīng)用作為一個獨(dú)立的應(yīng)用領(lǐng)域報道。超疏水工程材料的防腐應(yīng)用概念的確立極大的推動和豐富了海洋工程材料防護(hù)領(lǐng)域的研究，為進(jìn)一步工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

    在防腐防污智能涂層方面，研究團(tuán)隊借助納米技術(shù)和防腐防污涂層的耦合作用機(jī)理，實(shí)現(xiàn)功能防護(hù)涂層在生物污損和交變壓力環(huán)境下智能防護(hù)，研發(fā)酶響應(yīng)、pH 響應(yīng)和壓力響應(yīng)的功能涂層，構(gòu)筑集多功能一體的海生物智能防護(hù)涂層。

圖5 中國海洋大學(xué)材料學(xué)院舉辦第二屆海洋材料與防護(hù)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會

    團(tuán)隊先后主持國家級項目 10 余項，主持山東省重點(diǎn)研發(fā)計劃和自然基金等省部級項目 9 項，授權(quán)國家發(fā)明專利 10 余項，研究成果以第一完成人獲得國家海洋局創(chuàng)新成果獎一等獎一項（2011）和教育部自然科學(xué)二等獎一項（2016），并作為主要貢獻(xiàn)者獲得教育部技術(shù)發(fā)明一等獎、教育部技術(shù)發(fā)明二等獎和青島市科技進(jìn)步一等獎各 1 項，并獲第八屆青島市青年科技獎，畢業(yè)研究生 2 人獲得山東省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文。

    在海水污染檢測方面，以降低海水檢測干擾為目標(biāo)，采用納米異質(zhì)結(jié)界面原理設(shè)計適合海水檢測的新型傳感器，實(shí)現(xiàn)對海水重金屬和有機(jī)污染物的檢測，先后承擔(dān)國家、省部等基金項目多項，發(fā)表 SCI 一區(qū)論文 10 余篇，申請和授權(quán)國家發(fā)明專利 5 項。

圖6 中國海洋大學(xué)材料學(xué)院與青島華高墨烯科技股份有限公司成立新型碳

材料聯(lián)合實(shí)驗室

    在項目經(jīng)濟(jì)社會效益方面，基于氮化硅化學(xué)、物理穩(wěn)定性高，耐高溫性能好等特點(diǎn)，研發(fā)了氮化硅 - 環(huán)氧樹脂透波防腐涂料，并針對氮化硅特種涂層在透波和光熱領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行深入的探索及研發(fā)。該成果直接拓展了氮化硅下游產(chǎn)品種類，為海洋重防腐和透波涂料的金字塔添磚加瓦，其社會價值和經(jīng)濟(jì)意義重大。與江蘇包裝股份有限公司合作開發(fā)適用于低表面能涂料PVF的填料及分散劑，并計劃將其應(yīng)用于海運(yùn)領(lǐng)域，旨在解決遠(yuǎn)洋運(yùn)輸過程中，鋼桶易腐蝕，使用壽命短等問題。

    該項目有望打破我國海運(yùn)鋼桶質(zhì)量偏低，高質(zhì)量鋼桶主要依賴進(jìn)口的窘境，填補(bǔ)我國在低表面能涂料高端產(chǎn)品和表面能涂料專用分散劑領(lǐng)域內(nèi)的空白。初步預(yù)估 2020 年左右完成項目研發(fā)工作，預(yù)計制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一項，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，其產(chǎn)值預(yù)期高達(dá) 1.5 億元人民幣。

    2016 年我們團(tuán)隊與海爾集團(tuán)合作，開發(fā)可用于電熱水器的新型電殺菌技術(shù)。該技術(shù)利用納米線材料在低電壓下的電場作用，實(shí)現(xiàn)家用電熱水器水的大流量高效殺菌效果。相比于傳統(tǒng)使用濾膜對水中微生物進(jìn)行過濾，該技術(shù)解決了濾膜需要更換的問題，更加節(jié)能環(huán)保，易于維護(hù)。經(jīng)企業(yè)相關(guān)人員預(yù)計，此項目經(jīng)濟(jì)效益高達(dá)到 1000 萬元，在保護(hù)人們生活健康，提高水處理的節(jié)能減排方面具有重要的理論研究價值和實(shí)際應(yīng)用價值。此技術(shù)有望推廣應(yīng)用在壓載艙水處理，導(dǎo)電防污涂層等方面。

圖7 納米異質(zhì)結(jié)傳感器原理圖

    記者：請您談?wù)勚袊Ｑ蟠髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的未來發(fā)展規(guī)劃。

    陳院長：目前，海大材料學(xué)院正處于高速發(fā)展期，學(xué)院以國家一流大學(xué)建設(shè)為契機(jī)，以學(xué)校黃島校區(qū)建設(shè)為依托，借助青島海洋國家實(shí)驗室的創(chuàng)新體制，以人力、物力、財力的合理投入為保障，瞄準(zhǔn)國家海洋開發(fā)與環(huán)境保護(hù)重大戰(zhàn)略開發(fā)中的關(guān)鍵材料和技術(shù)需求，緊密圍繞海洋材料、能源材料、高分子功能復(fù)合材料三個方向，通過重點(diǎn)引進(jìn)和培養(yǎng)，努力打造海洋特色鮮明的國內(nèi)一流、國際先進(jìn)的海洋材料與技術(shù)學(xué)科。

    未來10年，以服務(wù)”海洋強(qiáng)國“、”軍民融合“、”創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展“等國家重大戰(zhàn)略和”一帶一路“倡議，大力引進(jìn)人才強(qiáng)化團(tuán)隊建設(shè)，顯著提升研發(fā)水平，借助新舊動能轉(zhuǎn)換培養(yǎng)一流的海洋工科創(chuàng)新人才。重點(diǎn)圍繞海洋功能材料及防護(hù)技術(shù)，能源關(guān)鍵材料和功能高分子復(fù)合材料三個研究方向開展工作，依托海洋材料與防護(hù)技術(shù)教育部工程中心與企業(yè)共建海洋功能材料和石墨烯功能復(fù)合材料等產(chǎn)學(xué)研合作平臺，促進(jìn)項目在企業(yè)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，為地方產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。依托中國海洋大學(xué)傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科和交叉便利，立足國內(nèi)外海洋環(huán)境下的材料科學(xué)問題和國家重大需求，積極推進(jìn)極地及深遠(yuǎn)海材料腐蝕平臺和海洋材料等省部級平臺建設(shè)，圍繞海洋環(huán)境需要的高強(qiáng)低密材料、特種防腐蝕涂層、環(huán)保抑菌涂層、微生物腐蝕及抗海洋生物附著等新材料制備和機(jī)理方面開展重點(diǎn)研究，強(qiáng)化海洋能源和海洋復(fù)合材料的特色建設(shè)，在海洋原位供電技術(shù)、海洋傳感技術(shù)和海洋特種防腐防污涂層材料等研究方向有突破。基于海洋開發(fā)工程與環(huán)境保護(hù)技術(shù)學(xué)科的輻射帶動，材料科學(xué)與工程學(xué)科學(xué)科排名大幅提前，申報材料科學(xué)與工程博士一級學(xué)科授權(quán)點(diǎn)，專業(yè)排名保持四星級。未來10年，將形成教師規(guī)模達(dá)到 120-130 人的研究隊伍，并與重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)進(jìn)行深度合作，在黃島校區(qū)高新技術(shù)研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化方面獲得突出成果。

    后記

    “萬里關(guān)山伏波橫海，承唐繼漢一路一帶“，海洋是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間，如何更好的開發(fā)和利用海洋，對于我國實(shí)現(xiàn)”兩個一百年“奮斗目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢具有重大意義。中國海洋大學(xué)積極響應(yīng)國家號召，始終秉承”海納百川，取則行遠(yuǎn)“的校訓(xùn)，取得了一個又一個的顯著成績。我們相信，中國海洋大學(xué)的明天一定會更加燦爛輝煌！

    ●  人物簡介

    陳守剛，1974 年生，山東沂水人。中國海洋大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，第八屆青島市青年科技獎獲得者，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，材料科學(xué)與工程研究院副院長。2004 年 6 月畢業(yè)于山東大學(xué)材料學(xué)院并獲得博士學(xué)位，同年 7 月進(jìn)入中國海洋大學(xué)材料院任講師，2006 年 12 月被評為副教授，2010 年 12 月被評為教授。2010 年在美國佐治亞理工學(xué)院訪學(xué) 1 年。主要從事納米功能復(fù)合材料的制備及在海洋環(huán)境中的防腐防污和應(yīng)用檢測研究。目前已在納米材料制備、防海洋生物附著智能材料、生物電化學(xué)傳感和電化學(xué)儲能材料研究方面發(fā)表的論文被 SCI 或 EI 收錄共計110 余篇，發(fā)表論文共被他人引用 1200 余次，H-Index 為 20。主持國家自然科學(xué)基金 3 項，主持和參與山東省科技攻關(guān)、自然科學(xué)基金及工信部重大專項等各類項目 18 項。申請國家發(fā)明專利 12 項，授權(quán) 6 項。作為第 1 位完成人獲得國家海洋局創(chuàng)新成果一等獎、教育部自然科學(xué)二等獎和山東省高校優(yōu)秀科研成果自然科學(xué)一等獎各 1 項，作為主要貢獻(xiàn)者獲得教育部技術(shù)發(fā)明一等獎、教育部技術(shù)發(fā)明二等獎和青島市科技進(jìn)步一等獎各 1 項。目前擔(dān)任山東省材料學(xué)會副理事長，山東省腐蝕與防護(hù)學(xué)會常務(wù)理事，山東省復(fù)合材料學(xué)會理事和海洋腐蝕與污損專業(yè)委員會委員。