孙大伟

月18日从广东省侨务部门获悉，最近，国际食品科学院(IAFoST)增选新院士，欧洲人文与自然科学院院士、爱尔兰皇家科学院院士孙大文再获殊荣，当选为该院新院士。 　　“科学院全体院士一致认定你在我们的专业领域——食品科学与技术，做出了卓越贡献，因此选举你为这一著名组织的成员，”国际食品科学院主席隆德博士致信祝贺孙大文当选时说。 　　据了解，国际食品科学院成立于1997年，是一个独立的、非盈利性非政府性的全球性学术组织。国际食品科学院院士不代表任何组织，由在世界食品科学与技术领域做出突出贡献的专家学者中选举产生，目前有院士155名。该院每两年增选一次院士，每次世界范围内增选新院士不超过30人。今年在全球共增选了22名院士，其中孙大文是唯一来自爱尔兰的学者。 　　孙大文祖籍广东省潮州市，是国际著名生物系统工程和食品科学与工程方面的学术权威，是该领域最活跃、最具创造力、最有影响的学术带头人之一，世界最为权威的汤森路透集团多年来把孙大文一直列为全球农业科学家百强之一。目前，作为广东省领军人才，孙大文院士正在母校华南理工大学组建现代食品工程研究中心，重点开展低碳食品体系、食品安全工程、高光谱食品快速无损检测技术等开拓性前瞻性的研究工作。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 生产药品的原料，包括原料药、辅料、溶剂、包材，是制造各种制剂的基础材料。通常，原料药和辅料必须微粉化，达到预定剂型和工艺要求，才能制成安全、有效、适用的制剂 （图1）。为此，我们就来谈谈药品原料微粉的重要性，微粉化技术的选择和微粉物性的检测问题。 span style=" text-indent: 2em " & nbsp /span /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/bc0877ec-4a94-4057-a0e4-4ef0572b4081.jpg" title=" 图片1.jpg" alt=" 图片1.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" color: rgb(165, 165, 165) " strong span style=" font-size: 14px " 图1 微粉化是当前DDS制剂开发生产的重要环节 /span /strong /span /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 240) " 一、原料微粉化——通往高端制剂的质变之基 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 原料药微粉跟原料药是既有联系又有区别的两个概念。前者有明确的粒度属性，粒度在1-1000微米之间。而原料药是更大的颗粒，甚至到毫米级，辅料亦然。比如，干粉吸入剂中的药物微粉1-5微米，載药乳糖颗粒，大致在1-200微米之间，依品种而定。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随着技术进步，高端制剂对粒度分布的要求越来严格，相关原料微粉的粒度分布也随之收窄。中国药典2020版列入80多个剂型，其中化药和生物制品涉及的剂型，按照国际标准，粒度在1-100微米区间（图2）。高端制剂，诸如干粉吸入剂、混悬滴眼液等复杂制剂的原料药微粉的粒度分布则集中在1-5微米区间。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/89d6acaf-ce39-4c4e-a9bf-f8af89c137f3.jpg" title=" 图片2.jpg" alt=" 图片2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 图2 & nbsp DDS制剂与粒度分布 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 制剂的终极目标是治病安全、有效、适用。但是，即使上市产品，也存在相关问题。比如，已列入药典的难溶药物，生物利用度偏低的为数不少。那么，减少药物粒度，就是提高溶出和生物利用度最便捷的改进措施。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 又如，绝大多数的固体制剂，片剂、颗粒剂、干粉吸入剂等，其中药物作为主角，占比很低，而赋型、增溶、调味、粘合等辅料却是主体，占比很高，这是为什么呢？为了精准给药，方便患者服用，保证货架期稳定。而要确保单剂量載药和生产批次的均匀一致，必须精准控制微粉粒度、组分配比，优化混粉和制剂工艺。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 还有，长效缓控释注射微球，粒度过大或分布不均，都会“堵针”引起不适，减小粒度，精准控制粒度分布就能避免堵针。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 总之，从当前制药生产流程来看，原料微粉化是不容忽视的重要环节。微粉化不仅是量变：即粒度变小；而且会引发质变：诸多物性如晶型、晶习、表面能、无定形、吸湿、静电、pH等产生变化，这些都需要充分认知和调控，才能满足特定剂型的需求，做出高品质的优良制剂。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 240) " 二、SCF PD——药品微粉化的集大成新技术 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 制药原料微粉化技术，大体上可分为两类：一类是把大颗粒原料粉碎成微粉，如气流粉碎、高压均质等；另一类是把大颗粒原料先溶解成为药液，再利用喷雾干燥、冷冻干燥等技术制成微粉。但是，这些技术都会不同程度地破坏晶面，增加无定形成分，容易引湿、团聚甚至转晶、变质。为了解决这些问题，许多新技术应运而生，如药物超临界流体粒子设计（Supercritical Fluid Particle Design, SCF PD）、膜乳化、微流控乳化等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 药企都会依照目标产品的需求选择微粉化技术。例如，生产普通固体制剂，对微粉要求不高，气流粉碎、高压均质、喷雾干燥、冷冻干燥还是适用的。如果生产高端制剂，现有技术难以胜任，就需要选择新技术。目标产品对粒度及物性的要求，各种技术对微粉物性的调控能力，是这种选择的基本考量。以生产吸入干粉为例：它除了要求粒度1-5微米，同时还要求调控诸多物性（表1）。比较而言，气流粉碎、喷雾干燥、冷冻干燥技术都很勉强。只有SCF PD技术能够实现全部要求，而且仅仅通过一步操作，就能调控各种物性达标。 /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/9cd285d7-0225-4110-9d95-eb2d01fe5774.jpg" title=" 图片3.jpg" alt=" 图片3.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 表1& nbsp 四种微粉化技术对吸入干粉物性调控能力的比较 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 药物的超临界流体粒子设计（SCF PD），是生产纳米、微米药物的新兴技术。在超临界条件下，药液以高速湍流喷射到二氧化碳中，瞬间形成粒度、晶型、晶习、表面能、表面电荷等物性同步可控的微晶；而且，药液和辅料溶液能够一步喷成有独特功能结构的复合微粒，如共晶、成盐、包衣、多孔、均匀分散等，用于增溶、速释、缓释、控释、掩味、吸入等制剂，成为仿制创新各种制剂的技术平台。SCF PD生产的微粉或制剂收率高、活性强，溶剂残留少，批次一致性好，室温存放稳定，生产过程无“三废”排放，绿色环保、高效节能。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图3是我们研制的第四代3S-SCF PD制药设备的工艺流程和现场照片。它采用改进的抗溶剂（improved SAS, iSAS）工艺，大流量、多喷嘴、多模式，适用于绝大多数药物包括生物制品的高端原料药微粉和高端制剂的生产。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c1672e3a-e1be-4ef2-b367-7fcc57602873.jpg" title=" 图片4.jpg" alt=" 图片4.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 图3& nbsp & nbsp 第四代3S-SCF PD制药设备的流程和照片 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 以仿制干粉吸入剂（Dry Powder Inhaler, DPI）为例，看看SCF PD技术的潜力。天津一家药企与我们合作，采用SCF PD技术，很快制成布地奈德的仿生吸入微粉，经无载体吸入NGI测试，证实肺部沉积胜似普米克。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 普米克是阿斯利康的布地奈德干粉吸入剂，1-5微米的纯药微粉制成300微米大小的“软微球”，利用都宝吸入器给药，每吸剂量0.1毫克，仿制难度很大。而采用SCF PD新技术，绕过“软微球”的壁垒，制成低表面能的仿生微粉，实现了吸入干粉物性综合调控目标：粒度1-5微米、晶型不变、晶习仿红细胞、堆密度0.1g/cm3、表面能分布低平、气动特性良好、表面电荷多、溶剂残留少、室温存放稳定。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 三种采用SCF PD技术制成的布地奈德吸入微粉：BUD1（微晶）、BUD2（微球）、BUD3（仿生微粉，芯薄边凸， 颇似红细胞）跟气流粉碎微粉（Milled）的扫描电镜图像如图4所示，表2是其主要物性数据，图5是布地奈德仿生吸入微粉BUD3与气流粉碎微粉Milled的表面能分布的比较，图6是其与普米克的无载体吸入NGI数据比对。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/401771e4-3e36-4a0e-9928-a620a16d8c41.jpg" title=" 图片5.jpg" alt=" 图片5.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 图4& nbsp 布地奈德四种吸入干粉的扫描电镜图像 /strong /span /p p style=" text-align:center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/cef4dabf-b89a-4dff-b113-bc2090b11696.jpg" title=" 图片6.jpg" alt=" 图片6.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 表2 采用SCF PD技术同步调控布地奈德吸入干粉的物性数据& nbsp /strong /span img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/5fda7136-d969-45fc-9946-86f5d531e9bc.jpg" title=" 图片7.jpg" alt=" 图片7.jpg" style=" text-indent: 0em max-width: 100% max-height: 100% " / span style=" text-indent: 0em " /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 图5& nbsp 布地奈德仿生干粉BUD3与气流粉碎干粉的表面能分布比较 /strong /span /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/ce06fbf2-3f25-402c-8957-23d0179a7741.jpg" title=" 图片8.jpg" alt=" 图片8.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 图6& nbsp 布地奈德四种微粉与普米克的无载体吸入NGI数据比对 /strong /span /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " strong span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 240) " 三、原料微粉的物性检测——DPI微粉检测方法及仪器大全 /span /strong /p p style=" text-indent: 0em " strong span style=" font-size: 18px color: rgb(0, 176, 240) " /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 32px " 高端制剂需要高质量的原料微粉，生产高质量的原料微粉需要完整的检测分析。在制剂生产的各个单元操作中，即使是高质量的原料微粉，其物性仍可能发生变化。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 比如，干粉吸入剂的生产要经过制粉、混合、装填及体外测试，各种设备、工况及环境温度、 /span span style=" text-align: justify text-indent: 32px " 湿度都会影响剂量及批次的一致性。而微粉之小，根本无法凭直觉和经验知晓其变化，必须全程检测分析（Process Analysis Technology, PAT），取得精准的数据，才能及时发现并解决问题。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " “工欲善其事，必先利其器”，制药工程的器，一类是认知微粉物性的分析仪器，一类是制造高性能微粉和制剂的生产机器。利用前者获得可靠数据，才能有的放矢，优化工艺，精准调控生产机器，做出高端好药。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 药物原料微粉的物性，除了中国药典规定的粒度、晶型、晶习、纯度、杂质、溶残等重点，其他如表面自由能、表面电荷、密度、比表面积、流动性等，一直未列入我国药典，但它们的影响在微粉中始终存在，不可忽视。药典2020版新增了检测方法12项，包括比表面积、固定密度、堆密度等，制剂指导原则新增41项，弥补了一些缺欠，达到新的认知水平。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " & nbsp 当前仍有些药企对原料、原料微粉和制剂的物性检测，仅仅对标药品申报，缺乏更深入的表征分析，常常是知其然，不知其所以然。在检测仪器配置上，常常是HPLC、UV、溶出仪当家。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " & nbsp 完整的物性表征需要更多的仪器：测粒度，需用激光粒度仪；测晶型，需用XRD；观测微粉形态，需用显微镜或SEM；测熔点，需用热分析仪，DSC或TGA；测吸湿性，需用DVS；等等。各种剂型的原料微粉和成品的检测，除了通用的方法和仪器，还有其专属的方法和仪器，新版药典在制剂指导原则和检测方法的诸多增项都有明确的规定。以DPI微粉为例，常用的检测方法和相关仪器如表3所列，其中棕体为基础选项，黑体为高级选项。 span style=" text-align: center text-indent: 0em " & nbsp /span /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/74f8aed3-6751-45c6-adce-2f99160b3fc0.jpg" title=" 图片9.jpg" alt=" 图片9.jpg" style=" text-align: center text-indent: 0em max-width: 100% max-height: 100% " / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" font-size: 14px color: rgb(165, 165, 165) " strong 表3& nbsp 检测吸入干粉物性的主要方法和仪器列表 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 好药始于好料，高端制剂始于高端原料微粉。真正认识到质量源于设计（QbD），制药需全程检测分析（PAT），借助于现代光学的、谱学的、热学的等多种分析仪器，获得可靠数据，形成真知灼见，往往事半功倍。当前，随着国家推进药品一致性评价，不少药企采购了进口分析仪器，要真正熟练地掌握其先进的检测方法和系统的分析评估，还需要仪器的使用方和仪器的供应方密切合作。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 参考文献： /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 1.& nbsp Yongda Sun,SCF PD for poorly water-soluble drugs (Review),Current Pharmaceutical Design, 20 (2014) 349-68 /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 2.& nbsp Yongda Sun,SCF PD of DPI formulations (Review),Current Pharmaceutical Design, 21 (2015) 2516-42 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 3.& nbsp Yongda Sun, Carrier free inhaled dry powder of budesonide tailored by SCF PD,Powder Tech,304 (2016) 248-60 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 4.& nbsp 孙永达，药物无载体吸入干粉的超临界流体粒子设计，中国颗粒学会第九届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集，(2016)& nbsp 926-933 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 5.& nbsp 孙永达，制剂微球的超临界流体粒子设计，https://www.3spt.us/cn/制剂微球的超临界流体粒子设计专题报告会/，（2019） /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 作者简介： /strong /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 150px height: 189px float: left " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/8b29cb07-a2ea-4938-9ec1-9860d5aea10e.jpg" title=" 2c4fcf01-bd5e-40c0-ba19-dc4988d4eee9.jpg" alt=" 2c4fcf01-bd5e-40c0-ba19-dc4988d4eee9.jpg" width=" 150" height=" 189" border=" 0" vspace=" 0" / 孙永达，博士，物理制剂学教授，中国颗粒学会生物颗粒专业委员会委员。深圳市思瑞爱斯制药工程有限公司创始人、董事长、首席科学家, 美国3S PharmaTech公司首席执行官、首席科学家。 天津大学学士、硕士和博士，英国Bradford大学药学院博士后。1998年以来专攻超临界流体粒子设计（SCF PD）制药技术，开发出新设备、新工艺和新制剂，已为多家药企（包括上市公司）采用，促进SCF PD技术产业化。 曾任天津大学物理教研室主任，中英合作项目中方负责人；英国Bradford Particle Design、Nektar UK公司项目主管 国家纳米技术与工程研究院特聘教授、纳米粒子药物实验室主任 英国Crystec公司创始人、技术总监 天津大学绿色合成与转化教育部重点实验室特聘兼职教授，天津药业研究院有限公司高级技术顾问。 /p

因对电化学基础研究的突出贡献，他当选中国科学院院士。心怀科技报国初心，近年来，他带领团队立足学科基础研究，持续在新能源领域斩获面向产业的突破性成果，推动实验室成果与生产转化的连接。　　中国科学院院士、厦门大学教授孙世刚和他的团队一道，在服务区域发展和国家战略中，践行高校科研人的责任与使命。　　“滋… … ”显微镜旋转发出的响声又在召唤。　　透过镜片，再一次，孙世刚来到微观世界，探索能源转换密码。　　观测锂离子传输速度，记录晶体结构演化，复杂多变的微观世界，是孙世刚的“战场”。　　每一块电池中，固体电极与液体电解质碰撞交界，产生出奇妙的能量变化，这被称为“界面”。　　在“界面”不到20纳米的厚度里，藏着有关电池效率和寿命的奥秘。　　过去数十年，长期从事电化学、能源电化学研究的孙世刚及其团队，在这一领域持续攻关，并将科学研究与企业需求相结合，为地方产业发展提供强劲的科研支撑，助力产业发展。孙世刚教授在实验室进行质子交换膜燃料电池工况测试指导。潘万华/摄　　源于初心，怀着科技报国的深厚情怀　　“我心中有一种使命，就是推动国家的生产力发展，推动国家科技和产业崛起”　　与化学结缘，要追溯到40多年前。　　1977年，作为高考恢复后的第一届考生，孙世刚考上厦门大学化学系，并于1982年第一批公派留学前往法国攻读博士学位。　　1986年9月，孙世刚获得巴黎居里大学授予的法国国家博士学位，并留在法国科研中心界面电化学研究所继续博士后研究。　　“一到国外，我就意识到我们国家当时确实落后了很多年，那时我就下定决心，学好后要为国家做事情。”孙世刚说。面对选择，他毅然于1987年回到厦门大学。　　“我心中有一种使命，就是推动国家的生产力发展，推动国家科技和产业崛起。”孙世刚说，“当时的想法很朴素，赶快回国，把所学的知识教给学生，差距不能再拉大了。”　　心有所指，行有所向。回国后，孙世刚专注电化学和表界面研究，取得了一系列突破性成果。他先后主持完成国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、国家“973计划”项目等重要科研项目，是国家自然科学基金委“界面电化学”创新研究群体学术带头人。　　2015年，因在电化学领域的杰出贡献，孙世刚当选中国科学院院士。　　“科研就是一种攻坚，它需要勇气和坚韧。”面对当时国内科研条件与国外的差距，孙世刚迎难而上。设备陈旧落后，他想办法克服；科研经费欠缺，他能省则省。“为自己的祖国搞科研，再苦再累也值得！”他说。　　十多年前的一件往事，足以映射初心。2007年，孙世刚团队在纳米催化剂合成研究中取得重大突破，首次制备出高活性的二十四面体铂纳米晶催化剂。　　被广泛用于燃料电池、石油化工、汽车尾气净化等领域的铂催化剂，因铂金属资源有限,价格昂贵。提高铂纳米材料的催化活性、稳定性，一直是企业亟需。　　孙世刚团队的成果吸引了跨国企业的注意。　　“当时韩国企业派代表跨洋飞到厦门来找我，希望能够在技术上进行合作。”孙世刚表示，“但是这样的技术，我肯定要留在国内！”　　虽然拒绝了合作请求，但大型跨国企业对核心技术的渴求和战略眼光，让孙世刚感慨：我们什么时候也能有这样的企业？　　基础研究是科技创新的源头。把基础研究做扎实了，在国家快速发展中，研究成果必能对接到产业应用的方向。　　近年来，随着中国新能源产业崛起，企业迅速成长。宁德时代、厦门钨业等越来越多的行业龙头找上门来，寻求科研支持和合作。　　孙世刚当年的感慨，如今变成了满怀的信心。他主动肩负起责任，把自己的科学追求融入产业发展需求，带领团队开始与企业进行产学研合作。　　始于2011年1月的“界面电化学”创新群体项目，历时9年，在孙世刚的带领下，项目连续三次获得国家自然科学基金委员会的持续资助。从基础研究到实际应用，这个项目，成为孙世刚探索成果转化的舞台。　　“前两期研究内容主要是界面电化学的基础科学问题，到了第三期以后，我们转变重点，把目标放在解决产业界重要的应用问题，以及对国家战略需求作出贡献上。”孙世刚带领团队，将研究方向聚焦到新能源领域。孙世刚教授在实验室，指导研究生进行锂离子电池在线电化学质谱测试。施晨静/摄　　精于转化，打造面向产业的科研力量　　“我们的研发成果能够帮助企业创新，企业能力提升后产生的需求，也在帮助我们调整科研方向”　　新能源产业，是福建重点布局的战略性新兴产业。　　“十四五”时期，福建计划打造两个以上产值超千亿元的新能源产业集群。厦门作为新崛起的电动之城，此前已将中航锂电、海辰新能源、厦钨新能源等新能源龙头企业揽入怀中。2021年底，宁德时代投资70亿元，厦门时代锂离子电池生产基地项目(一期)开工建设。　　这样的土壤，让孙世刚团队的科学研究成果有了更广阔的用武之地。　　厦门厦钨新能源材料股份有限公司，是厦门本土第一家新能源电池材料上市公司。其母公司厦门钨业从2002年起，陆续建立能源新材料产业生产线，重金投入于先进电池材料的研发，并于2016年分拆出独立的新能源子公司——厦钨新能源。　　“研发新产品，一旦我们在技术开发中遇到了难以解决的理论问题，就需要依托高校进行联合攻关。”厦门钨业股份有限公司技术中心硬质材料研究所所长刘超表示。　　其实早在2012年，孙世刚团队就开始了与厦门钨业的技术合作，签订“新能源材料合作研究计划”，致力于提升锂电池正极材料性能。　　锂电池正极材料，是直接影响锂离子电池的性能、决定电池成本的关键因素。　　为了让手机待机时间更长，业内普遍做法是提高充电电压，以提高手机电池中钴酸锂材料的能量密度。但充电电压过高，会导致材料和界面不稳定，电池安全性能、循环性能下降。　　孙世刚团队成员李君涛教授介绍：“我们研究的技术，在钴酸锂材料表面形成包覆层，就相当于给它们穿了件‘防电衣’，使电池在高电压下也能正常充放电。”　　对此，厦钨新能源首席工程师魏国祯深有体会：“孙老师团队在这一领域的基础研究前沿并且深入运用他们的方法，加深了我们对电池材料界面的认识和理解，大大缩短了我们解决技术难题的时间。”　　2018年，厦门钨业获批国家发改委“高端储能材料国家地方联合工程研究中心”。孙世刚受聘担任中心技术指导委员会主任。孙世刚认为：“我们的研发成果能够帮助企业创新，企业能力提升后产生的需求，也在帮助我们调整科研方向。”　　科研成果与产业需求有效结合，双方的合作走向深入。如今，厦钨将能源新材料发展为三大主营业务之一，成为锂电正极材料领域的一流供应商。　　宁德时代，则是孙世刚团队进行成果转化的另一个舞台。　　作为电动车的心脏，动力电池占据整车成本的近40%。曾经，关键锂电技术和材料都掌握在日韩手中，突破不了电池技术，就难以在新能源汽车领域开拓新局面。　　2014年，宁德时代与孙世刚团队相遇。孙世刚团队自主研发的原位表征技术，助力宁德时代实现产品的变革性提升。　　孙世刚教授团队成员介绍：“这项技术可以让研发人员‘在线’观察锂电池材料变化，充放电同时进行分析。可以实时检测到哪种状态产生了气体，准确把握故障原因，并快速改进。”　　自2014年起，孙世刚担任宁德时代首届专家技术委员会委员；2016年，宁德时代建立了院士专家工作站；2017年，宁德时代企业博士后流动站成立，黄令教授作为合作导师，共同培养企业博士后至今。　　“宁德时代实现愿景离不开创新，高校是在创新路上最重要的合作伙伴，厦门大学更是新能源产业科研领域的佼佼者。”宁德时代董事长曾毓群表示，高校的教研优势、人才优势，将为新能源产业集群持续提供创新动能。　　谋于未来，聚焦科技竞争和发展制高点　　“我们搞科学研究，就是要结合国家和社会需要解决的问题，用心做，不断探索”　　面对蓬勃发展的新能源产业，电化学在燃料电池、电动汽车等领域正大有可为。而此时，孙世刚团队已将研究方向投向了更远的未来，以抢占科技竞争和发展制高点。　　孙世刚说：“我们搞科学研究，就是要结合国家和社会需要解决的问题，用心做，不断探索。”　　氢能具有来源广、燃烧值高、零碳排等优势，作为具有发展潜力的清洁能源，全球已有多个国家和地区发布了氢能源发展规划或路线图。当前我国氢能产业也处在快速发展阶段。　　“氢的大规模运用是一个重要的发展方向。”孙世刚表示，“氢燃料电池商业化一直受阻于昂贵的铂基催化剂。怎样把催化剂效率提上去，同时把成本降下来，是我们未来研究重点。”　　在厦门大学，以孙世刚团队为代表，氢能已开始了技术攻关和产学研结合。在氢能与燃料电池技术方面，嘉庚创新实验室已建立新型协同攻关机制，联合厦门金龙、宁德时代、厦门钨业等开展产业攻关。　　参与嘉庚创新实验室氢能产学研攻关的周志有教授，是孙世刚团队成员。他介绍：“用铂金属做氢燃料电池催化剂材料，成本很高。现在，我们正以厦门钨业的钨、钼材料为基体，研制氢燃料电池用催化剂材料。”　　这些研究，为未来燃料电池新型催化剂的研制提供了新思路。　　与厦钨新能源的合作，同样正迈向更广泛的空间。锂硫电池，比钴酸锂电池具有更高能量。为在激烈的电池材料竞争中保持先机，厦钨新能源与孙世刚团队，正共同开展锂硫电池方面的研发。　　如今，孙世刚团队不断突破研究边界，正为抢占新能源科研制高点助力。团队成员廖洪钢教授毅然从国外归来，加入孙世刚团队。“这里不仅有我需要的实验室设备，更有我向往的团队科研氛围。”廖洪钢说。　　经过潜心攻关，廖洪钢通过MEMS加工技术在电子显微镜中成功构筑了一个纳米实验室。“借助这一技术，我们可以动态实时观察物质结构，全程高清拍摄每个原子的变化和运动轨迹。”廖洪钢表示，这项技术，可广泛应用于基础研究及产业升级等领域。　　2019年，廖洪钢成立了厦门超新芯科技有限公司，获评国家级高新技术企业，目前已完成千万级天使轮融资，成为成功切入全球电镜产业链的中国科技企业代表。　　对未来的科学研究与成果转化，孙世刚院士充满信心：“按照现有的研究基础，我们期望未来在基于非贵金属催化剂的燃料电池、超高比能量密度和比功率密度储能体系以及解决一些国家重大需求方面，取得新的突破。”