当一束紫外光打在那不起眼的淡白色粉末上,明亮的红光瞬间迸发。在兰州睿尔思新材料有限公司里,这一幕成为这家企业最生动的技术宣言。这束红光的背后,是一场持续十余年的科研征途,一个从北大实验室走向西北戈壁的产业传奇。

卫慧波展示睿尔思研发的新型稀土配合物发光材料 应文一/摄
北大实验室的“灵光乍现”,破解稀土世纪难题
稀土,被誉为“工业维生素”,我国坐拥资源优势,却在高端应用领域长期受制于人。传统稀土配合物发光材料是以β-二酮体系为主,虽被广泛研究,却始终无法突破发光效率低、光稳定性差的致命瓶颈,卫慧波在北大化学院读博阶段捕捉到了这一痛点。2008年,他在博士课题研究中另辟蹊径,摒弃传统路径,将目光投向一种名为“萘啶”的刚性有机配体。“当时整个领域几乎都围绕着β-二酮做文章,但它的光稳定性实在太差,产业化根本无从谈起。”卫慧波回忆道。在经过无数次分子结构的试错与优化,引入关键基团提升能级后,奇迹发生了,新型萘啶稀土配合物不仅发光效率一举突破80%,其稳定性更呈现出革命性提升。在黄春辉院士、卞祖强教授、刘志伟研究员的带领下,卫慧波、魏晨等团队成员接力深耕,通过结构衍生化,材料的发光效率进一步提升至90%以上,稳定性实现了质的飞跃。实验室数据表明,新型稀土配合物发光材料可耐受连续强紫外光老化5000小时或户外暴晒1.5年而无明显衰减,将传统材料的寿命提升了数百倍。
戈壁滩上的“硬核”转化,兰州新区加码助力
实验室的成功只是起点,如何将“灵光”转化为产业“光芒”,是更严峻的挑战。2018年,团队带着技术入驻北京大学分子工程苏南研究院进行产业孵化。在江苏常熟,卫慧波和魏晨等人开始了最艰苦的中试工艺摸索。“实验室收率90%,一到产线就面目全非。夏天在工厂里,衣服湿透是常态,凌晨两三点盯生产线更是家常便饭,”在讲述时,卫慧波形象地用“趴在产线”来形容这段经历。经过近两年“苦中作乐”的拼搏,他们终于攻克了低成本、高收率量产的核心工艺,于2020年底成立苏州睿尔思科技有限公司。
然而,当中试线因场地限制被迫终止,寻找规模化生产基地成为燃眉之急。作为初创企业,动辄数亿投资的东南沿海化工园区门槛令人望而却步。转机出现在2022年,得益于时任兰州大学校长严纯华的鼎力相助,项目团队的目光投向了兰州新区专精特新化工产业园。这个园区提供标准化厂房,集中供应水、电、蒸汽、氮气等关键公辅设施,企业无需重资产投入即可“拎包入住”。
“严老师听说我们在找地方,非常热心地帮助我们对接。兰州新区专精特新园区的模式对我们初创企业太友好了。”卫慧波感慨。对比南方场地年租金超200万的孵化基地,新区专精特新园区每年仅四五十万的综合成本,为团队省下宝贵资金以投入核心生产。加之新区提供的税收返还政策及“保姆式”服务,主动协助跑办安评、环评、对接监管部门,使睿尔思得以在2022年5月迅速敲定落户,10月开工建设,2023年7月正式投产。

兰州睿尔思新材料有限公司生产车间 应文一/摄
“转光”魔力惠三农,创新之树枝繁叶茂
兰州睿尔思的核心产品——基于新型萘啶稀土配合物的发光材料,首要应用场景为广袤农田。将这种材料添加至普通农用塑料大棚膜中,便诞生了神奇的“转光膜”,它不仅能吸收对作物有害的紫外线,更能将其高效转换为植物光合作用最需要的红橙光。对于农户而言,每亩仅需增加300-500元的膜成本,即可轻松实现3000-5000元的增收。“传统有机转光膜不到1个月就失效,我们的产品用1年转光效果依然显著。”卫慧波介绍,凭借颠覆性的性能优势,公司转光剂产品在国内转光农膜领域的市场份额已高达80%以上,2024年相关业务贡献营收逾千万元。睿尔思团队参与起草的转光膜团体标准即将发布,将积极推动行业迈向规范化。除农用转光外,这一神奇的稀土发光材料还在光伏胶膜(吸收紫外保护组件、提升发电效率)、荧光防伪(日光下隐形,紫外光下显影)、显示照明等领域展现出广阔前景。

卫慧波介绍展示转光膜 应文一/摄
创新沃土育新苗,西北科创新引擎轰鸣
走进兰州新区专精特新化工产业园C区的睿尔思生产车间,高度自动化设备有序运转,中控室内工作人员轻点鼠标即可监控全流程。这条历时9个月建成的产线,凝聚着团队从中试到产业化的全部智慧结晶。一期30吨产能稳定运行,二期70吨产能规划清晰,全部达产后年产值可超亿元。2023年公司获评国家高新技术企业,2024年实现营收1500万元并基本达到盈亏平衡,发展步入快车道。
“落户新区前,对西北营商环境曾有顾虑,但实际感受非常好,服务理念到位,没有遇到任何卡脖子的情况”,卫慧波坦言。兰州新区管委会践行“从最前一公里开始布局”的服务理念,为企业扫清发展障碍,这种“企业出题,院校答题,政府引导”的协同创新模式,成为项目成功落地的关键保障。
展望未来,睿尔思的蓝图清晰而坚定,深耕稀土发光材料的高值化应用,持续扩大农用转光市场领先优势,加速拓展光伏、防伪、显示等新兴领域。卫慧波表示:“我们的名字睿尔思(Rare Earth)承载着黄春辉院士的嘱托,要把稀土,特别是稀土发光技术从实验室发扬光大,真正实现产业化。”2024年10月,睿尔思兰州研发部成立,随着研发团队的持续壮大,这条自主创新的道路将越走越宽。
从北大实验室里点亮的一束稀土之光,到兰州新区戈壁上崛起的创新高地,睿尔思的故事是产学研深度融合的典范,更是兰州新区以创新生态培育新质生产力的生动注脚。当科技的火种遇上政策的东风与服务的沃土,一粒创新的种子便能在这片曾经荒凉的土地上,孕育出改变产业发展的参天大树。
(作者为兰州大学新闻与传播学院2024级研究生张阳、赵蕴涵;指导老师秦冬雪、张艳彬为兰州大学新闻与传播学院教师)