新材料创新的浪潮何处奔涌？产学研融合的真谛如何洞察？青年科研者的道路怎样前行？

当“绿色”成为建筑的必选项，生物质复合材料如何突破性能与成本的枷锁，真正撑起未来土木的脊梁？产学研深度融合的底层逻辑究竟是什么？

【材访录】第二期，我们非常荣幸地邀请到福建农林大学教授、中国复合材料学会常务理事——邱仁辉先生。他将基于在生物质复合材料与绿色土木工程领域十余年的深耕，以及同中建海峡、福建建工等龙头企业的成功合作经验，为我们犀利剖析规模化应用的真正瓶颈，前瞻性地提出 “碳-险-租”商业闭环，并分享如何将论文写在工地上的“顶天立地”育人哲学。

以下为访谈实录，精彩不容错过。

邱仁辉，福建农林大学教授，国务院政府特殊津贴专家，福建省科技创新领军人才。主要从事生物基树脂、生物质复合材料及绿色土木工程材料等方面的研究。主持完成5项国家自然科学基金项目以及科技部、教育部、国家林草局等20多项课题。发表论文100多篇，授权发明专利50多件，棕榈油基树脂及生物基新材料系列专利已成功转化为千吨产线，实现了产业化。主持的多项成果获福建省技术发明奖、科技进步奖。

一、邱教授，您长期致力于将生物质复合材料应用于绿色土木工程这一交叉领域。在您看来，相较于传统建材，生物质基材料在大型土木工程结构中规模化应用的最大技术壁垒是什么？其全生命周期的“绿色”优势如何才能转化为业主或施工单位愿意接受的“经济”优势？

与传统建筑材料比较，生物质基材料具有原料可再生、低碳足迹的优势，在非承载建筑结构件方面已表现出显著的优势。但是，生物质基材料性能离散度大，与金属或水泥混凝土材料相比，其宏观力学性能如强度与弹性模量等相对较低。另外，由于生物质组分也容易受到微生物的影响，耐久性方面也存在薄弱环节，作为建筑结构件有一定的局限性。因此，我认为生物基材料要重点在非承载结构件方面拓展应用场景；另外，通过材料的复合或组合，提升其强度与模量，如传统木竹结构件与金属、无机非金属材料的复合与结构设计与优化等。进一步降低生物质基材料成本至关重要，这涉及到生物质基原料、产品制备工艺与设备、材料与结构设计的一体化优化、功能性改良等，特别是材料耐久性的提升。要发挥生物基材料的“绿色”优势，还需要国家政策支持与“碳汇”变现制度的设计；推动生物基材料应用的“性能保险”替代“性能冗余”制度，加快保险公司在赔付加固或拆除费用的制度设计；可试点实施生物基结构材“租用”模式，如把模块化生物质基墙板、重组木/竹梁按“租赁”模式提供给总包，这样可以打通“碳-险-租”闭环，其绿色溢价能实时折现为经济收益，而不再依赖简单的“材料降价”逻辑。这才能使其“绿色优势”转化为“经济优势”并让市场接受。

二、邱教授，您与中建海峡、福建建工等众多行业龙头企业建立了深度合作关系。在推动一项新技术从实验室走向工程现场的过程中，您认为最关键的一环是什么？是企业端的成本考量、标准缺失，还是技术本身的成熟度？您和团队是如何成功跨越这些障碍的？

我认为技术在走向工程现场过程中，最关键的还是技术本身的成熟度与可靠性，实验室测试的性能指标不能只是满足规范、标准的要求，实验室测试的性能指标只是基础，从技术到产品本身就是一个艰难跨越的“死亡之谷”，技术或产品的可靠性是走向工程现场的核心；要充分考虑到工程实施中的工艺过程，产品应用要与其匹配，便于工程实施。以生物质复合材料为例，除了基本的力学性能，还需在潮湿、高温、紫外线照射等恶劣环境下保持性能稳定，满足工程现场的多样化需求。

要实现技术到工程现场的跨越，一是现场验证与持续改进：首先是小批量试应用，先在工程现场小范围试用新技术新产品，收集实际应用数据，包括性能表现、施工便利性、与环境适应性等信息。二是问题反馈与优化：根据现场验证结果，及时对产品性能和工艺进行优化调整。三是量产降本与竞争力提升。经过多轮现场验证和产品优化后，逐步实现大批量生产。规模化生产可降低原料采购成本，如大量采购生物质纤维等原料，获得更优惠的价格；同时减少生产管理成本，提高生产效率，降低单位产品成本。成本降低后，产品在市场上更具价格优势，结合其绿色、环保等特性，吸引更多客户选择，进一步提升产品的市场竞争力，形成良性循环，推动新技术在工程现场的广泛应用。我们也是依照这样的底层逻辑，从满足客户或工程现场需求出发，不断改进产品的性能指标与工艺匹配度与可靠度，再通过产品的量产来降低成本。

三、邱教授，作为的常务理事，您认为学会在推动像“生物质复合材料”这样的绿色新材料与传统土木建筑这样的传统大行业融合方面，可以发挥哪些不可替代的关键作用？目前阻碍两个领域深度融合的最大痛点是什么？

中国复合材料学会汇聚了顶尖科学家、领军企业家与相关政策制定者，在“生物质复合材料×土木建筑”跨界融合中具备无可替代的枢纽价值。学会年会、专题论坛等活动已升级为“跨学科、跨行业、跨体系”的对接平台；依托学会，可把企业真实需求快速转化为科研清单，把共性瓶颈上升为政策议题，同步孵化标准、数据与人才，形成“产—学—研—政—金”闭环。

“生物质复合材料”与“传统土木建筑”要实现深度交叉融合，发挥绿色新材料真正“不可替代”的作用，并不只是“更环保”“可再生”“低碳”，而在于要使它能在关键应用场景里解决传统建材无法兼顾的“性能-碳排-成本”三角矛盾。最大的痛点不是生物质材料的成本，而是“性能置信度”缺失，由于生物质材料力学性能离散度大，加上长期耐久性数据较缺乏，导致设计行业无法获得可靠数据，难以放行。在“标准-认证-保险”环节也缺乏必要的配套，国内现有标准中没有覆盖承载-蠕移-老化联合工况下的性能指标；尚无保险公司推出“生物质复合建材质量险”，业主、银行、监理部门无法获得风险对冲工具，形成死结。另外，生物质建材供应链分散，质量追溯难，而传统建材（水泥、钢材）已建立高度标准化的配料与追溯体系，生物质建材与之差距较明显。

四、邱教授，您作为“绿色土木工程材料与结构”福建省研究生导师团队负责人，对研究方向的选择既有前瞻性（绿色材料）又非常务实（对接产业）。您是如何培养学生这种“顶天立地”的科研能力的？对于希望进入这一交叉领域的青年学子，您会给他们什么建议？

    我认为对本领域研究生的培养，除了要重视基础知识体系的构建，还要十分重视研究生解决工程实际问题能力的训练。在研究方向上，应从工程实际出发，凝练出技术难点或瓶颈后面蕴含的科学问题，从基本原理-技术途径-工艺方案-现场验证出发，实现研究生科学与工程思维训练的闭环，也就是要提升研究生对工程问题底层逻辑的认知水平。因此，我经常是先带学生到企业看真实事故、真实成本、真实验收指标，把技术痛点转化为成可定量、可重现的科学假设，再形成上述环节的闭环，让论文写在工地上。因此，对青年学子而言，选择真正有挑战性的工程问题，在研究过程中提升自己解决工程问题的能力至关重要。特别对于当下而言，要避免走入一味以“论文”“影响因子”论英雄的误区。对“生物质复合材料”领域研究生而言，我们要求把学位论文当成“产品说明书”来写：性能指标、工艺窗口、工艺可靠性、碳减排量四栏必须齐。