他用黑色素制出更安全的防曬霜、染發(fā)膏

受訪者供圖

王思怡? 陳 科

“他改良了人造黑色素，以替代傳統(tǒng)高黑度、防光和抗氧化材料，推動(dòng)了信息產(chǎn)業(yè)與大健康領(lǐng)域的產(chǎn)品升級(jí)和黑色素原材料的大規(guī)模生產(chǎn)。”

前不久，《麻省理工科技評(píng)論》第五屆中國(guó)區(qū)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”榜單公布，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師李乙文入選，簡(jiǎn)短的頒獎(jiǎng)詞概括了他近年來(lái)的主要成績(jī)。

“沒(méi)想到自己能入選，感覺(jué)十分幸運(yùn)。”李乙文對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)，“黑色素很有趣且非常重要，但目前國(guó)內(nèi)對(duì)其的關(guān)注還不夠，這些年我和團(tuán)隊(duì)成員不斷挖掘其潛力，讓小小的黑色素發(fā)揮出巨大作用。”

嘗試用黑色素替代工業(yè)原料

從2008年到2016年，李乙文在美國(guó)深造，獲得了博士學(xué)位并完成了博士后研究工作。在美期間，他一直從事高分子物理方面的基礎(chǔ)研究工作，接觸到黑色素，源于在美國(guó)時(shí)參與的一個(gè)項(xiàng)目，其中涉及到鳥(niǎo)類羽毛顏色的機(jī)理分析。當(dāng)時(shí)，他主要做材料仿生方面的研究，通過(guò)理解自然界中黑色素的功能，來(lái)重現(xiàn)五彩斑斕的顏色。

2016年，李乙文回國(guó)進(jìn)入四川大學(xué)，開(kāi)始了獨(dú)立研究工作。四川大學(xué)的高分子學(xué)科以應(yīng)用為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題。在該氛圍的影響下，李乙文決定讓“老朋友”黑色素“上場(chǎng)”，嘗試用其替代工業(yè)中廣泛使用的基礎(chǔ)原料。

受到黑色素胞內(nèi)生物合成過(guò)程的啟發(fā)，李乙文實(shí)現(xiàn)了具有相似結(jié)構(gòu)與性能的人造黑色素材料的自動(dòng)化合成，并用其取代部分傳統(tǒng)高黑度、防光和抗氧化材料。有了基礎(chǔ)研究的根基，他們開(kāi)始嘗試與企業(yè)合作。

在籌建科研團(tuán)隊(duì)時(shí)，李乙文確立了目標(biāo)——要做有個(gè)性、能解決實(shí)際問(wèn)題的研究。“做科研，就一定要努力做大家能夠看得見(jiàn)、摸得著、用得上的研究。”他說(shuō)。

成果從實(shí)驗(yàn)室走向工廠

讓研究成果從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用，這條路李乙文起初走得并不順利。

黑色素的部分本征性能比較特殊，使其難以被制成可供廣泛使用的工業(yè)原料。“由于黑色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此很難對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行有效調(diào)控。”他說(shuō)。

這個(gè)問(wèn)題不僅困擾著李乙文，也是學(xué)界研究的難點(diǎn)。不過(guò)，李乙文還是將這塊硬“骨頭”啃了下來(lái)。

李乙文與團(tuán)隊(duì)成員運(yùn)用獨(dú)創(chuàng)的材料化學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人造黑色素材料黑度等性能的有效提升，使其指標(biāo)參數(shù)滿足了工業(yè)界相關(guān)產(chǎn)品的制造要求，受到了業(yè)內(nèi)的高度關(guān)注。

在此基礎(chǔ)之上，李乙文團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)某頂尖科技企業(yè)合作，利用黑色素來(lái)替換傳統(tǒng)微納炭黑材料，研發(fā)出新一代黑色亞光覆蓋膜材料。同時(shí)，他們還與國(guó)內(nèi)多家生產(chǎn)美發(fā)產(chǎn)品的知名企業(yè)合作，利用黑色素來(lái)取代傳統(tǒng)苯胺和雙氧水等致敏物質(zhì)，研發(fā)出新一代高效安全的染發(fā)產(chǎn)品。此外，他們還與國(guó)內(nèi)多家知名化妝品公司合作，利用黑色素替代傳統(tǒng)防光和抗氧化材料，來(lái)制備更安全、高效的防曬產(chǎn)品。

意識(shí)到未來(lái)黑色素還將有更大的市場(chǎng)空間。于是，李乙文團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)并在四川建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條黑色素原材料生產(chǎn)線，其中一期工程的年產(chǎn)量預(yù)計(jì)在10噸左右。

讓奇思妙想的種子落地開(kāi)花

李乙文課題組的研究成員中，不僅有訪問(wèn)學(xué)者、研究生，還有大三、大四的學(xué)生。

“本科生是我們非常看重的科研力量。”李乙文說(shuō)，雖然本科生的專業(yè)知識(shí)、技能相對(duì)薄弱，但他們的創(chuàng)造力是一些資深研究人員也比不了的。在他的團(tuán)隊(duì)中，曾經(jīng)有個(gè)大三的學(xué)生，受到黑色素抗氧化行為的啟發(fā)，將茶葉中的茶多酚進(jìn)行特定的化學(xué)設(shè)計(jì)，做成了綠色高效的抗氧化材料，這位學(xué)生以第一作者身份發(fā)表了相關(guān)研究論文。而后，這個(gè)成果迅速受到產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，相關(guān)專利很快就被轉(zhuǎn)讓出去，合作公司還在四川大學(xué)設(shè)立了專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金來(lái)支持下游的轉(zhuǎn)化工作。

在李乙文課題組，像這樣出自本科生的成果還有很多。這些學(xué)生在本科畢業(yè)后，可能會(huì)離開(kāi)課題組，但他們會(huì)把奇思妙想留下來(lái)，課題組其他成員繼續(xù)跟進(jìn)。

李乙文的導(dǎo)師、美國(guó)國(guó)家工程院院士、美國(guó)阿克倫大學(xué)教授程正迪曾告訴他，做老師有兩個(gè)樂(lè)趣，一個(gè)是“得天下英才而教之”，另一個(gè)就是看到學(xué)生的本領(lǐng)能夠超過(guò)老師。

“剛剛接觸科研，想法就能落地，這對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)是種莫大的激勵(lì)。我愿意做給他們提供助力的人，讓每個(gè)奇思妙想的種子都能落地開(kāi)花。”李乙文說(shuō)。

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