在北京中关村有这样一家公司,它们以沙为原料,通过技术创新,加工成各种各样对人类有益的砂产品,系统集成 “以砂精铸、以砂增油、以砂兴水、以砂治沙、以砂建筑、以砂兴农”为代表的解决方案,在精密铸造、石油开采、生态建筑、现代农业等领域在同行业中具有独一无二的地位,已形成一个具有重大技术突破和重大发展需求的战略性新兴产业——砂产业。
它就是北京仁创科技集团有限公司。
20世纪80年代初,我国著名科学家钱学森提出了“沙产业”的重要论述,构想在沙漠戈壁发展农林生产,以阳光为直接能源,靠植物光合作用产出物质产品的农业生产过程,被称为“第六次产业革命”。
在钱学森精神的鼓舞和沙产业伟大构想的启发下,仁创科技集团站在巨人的肩膀上,另辟蹊径变“沙”为“砂”。 集团董事长秦升益通过自主创新,把沙漠上的沙子作为原料,做成各种各样的产品,打破了区域概念,开创出以用沙为标志的战略性新兴“ 砂产业”,实现了从农业文明到工业文明的继承和发展。
普普通通的沙子,在秦升益的手中,成为一个造福人类,具有重大技术突破和重大发展需求的战略性新兴产业。
“沙漠情人”开启铸砂新征程
秦升益是一个“做梦都会梦见沙子”的人。每天都在和沙子打交道的他,笑称自己一生都将围绕着沙子转。但让人意想不到的是,他在砂产业上取得的成功与他颇为深厚的哲学造诣有着千丝万缕的关联。
秦升益的传统文化素养来源于幼时家教,尤其是满腹经纶的外祖父,在幼年的秦升益身上倾注了全部的心血。“外祖父主要教我练书法,他先写一遍,我再临摹。他写的全是四书五经的古文。由此,《易经》、《大学》、《中庸》、《论语》等就浸入我的血脉。随着年龄的增长,这些精神营养就一直滋润着我,指导着我,激励着我。我越来越深入地领悟到其中的精华,也有意识地应用到我的发明创造中。”回忆往事,秦升益记忆犹新。
“我们对人生有很多的憧憬,我曾经想当诗人、作家、军人、发明家,但是很多事情不是想象中的那样,会有很多没有预料到的事情发生。”秦升益是重点中学重点班的学生,第一年高考,他因2.3分之差落榜。回家种了两年田,他又参加高考,成绩超过分数线,却没有被录取到他向往的南京工学院,只好选择到南京机械制造学校,被分到铸造专业学习。
虽然中专一毕业便被分配到了济南铸造锻压研究所,但年轻气盛的秦升益显然志不在此。他一天到晚都在看哲学书,目的是想报考中央党校哲学系的研究生。然而,当年车间主任的一句话,却成就了他今后的铸砂之梦。“他说,‘你现在没有任何生活经历,真要研究哲学,先干好本职工作,有了生活经历才研究得好呢。’”虽然固执但很懂道理的秦升益立刻扔掉了哲学书,重拾专业书籍,潜心钻研业务。
在琢磨专业的过程中,铸造用的原料沙子引起了秦升益的兴趣。他发现沙子是一个奇妙的世界,大有作为。在铸造业中,很多精密仪器的制造,需要用沙子做的模具来完成,比如说汽车的发动机。但20多年前,我国铸造业并不发达,不仅精密仪器的技术、设备需要进口,连做模具的沙子都要从澳大利亚进口。
1985年,秦升益大胆地提出用我国内蒙古沙漠上的风积石英砂取代从澳大利亚进口的锆英砂做精密铸造材料。他算了一笔经济账,“进口的锆英砂大约7000元/吨,而内蒙古荒漠上的石英砂当时只要10元/吨。一旦研究成功,可为国家节约大量资金。”
不过,这一用廉价、无污染、储量丰富的天然砂代替昂贵且有放射性危害的锆英砂的设想,一经提出立刻被外界浇了一头冷水。理由是“石英砂膨胀率是锆英砂的3倍,加热后容易变形”。几乎所有人都认为他在做梦,连美国那样发达的国家都要从澳大利亚进口锆英砂,何况中国呢?
然而秦升益却有着一种不肯认输的韧劲儿。 “我买来《化工大字典》当枕头,想到什么需要什么就查什么。有时候看到的词条连名字都叫不上来,但一看性能正是我所要的,就把名字抄下来,骑着自行车去买回来做实验。”
在对于膨胀问题百思不得其解的时候,日常所读的《周易》令秦升益受到了启发。他感觉其中名言的涵义与自己的发明之道有着某些联系。最后他终于恍然彻悟:“世界上的事物都是对立的统一。它们相互作用,相互联系。如果把沙粒的膨胀视为‘阳’,那么它的对立面‘阴’,就可视为收缩。膨胀力与收缩力之间一平衡,问题的症结不就迎刃而解了?”
此后,秦升益立即投入到新项目的探索研发上。经过一段时间的努力,他发明了“特种覆膜砂技术”,并以此技术生产出一种可附在沙粒表层上的收缩材料。这种新型材料在沙粒遇到高温膨胀时,能够作出相应的收缩。这种膨胀与收缩之间力的相互抵消,彻底弥补了“覆膜砂”的缺陷。
坚忍不拔终圆铸砂之梦
常说失败是成功之母。对此秦升益体会更深。“我认为屡败屡战的人,最终更容易成功,失败没关系,关键是你对待失败的态度。”
在一次试验中,一件意想不到的事故突然发生了。一扇烧得通红的炉门突然弹出,秦升益躲闪不及左胳膊碰在了滚烫的炉门上。一股刺鼻的烧焦肉味瞬时在空气中弥散开来。鲜血模糊了手臂,剧疼难忍。摆在他面前的是两种选择,一是马上丢下试验,跑到医院去包扎伤口。从事发地点到医院只要15分钟就可以跑到;另一种选择是忍痛继续做试验,因为此次试验关系到试验连续性,数据的准确性与可靠性,否则前功尽弃。坚定的信念使秦升益选择了后者。他按家乡的土方法,抓了一把稻草灰,洒在烧伤处,咬着牙继续做试验。在做试验的过程中,鲜血没有停止,不断从稻草灰中渗出。这个用鲜血换来的数据,不仅在整个试验中起到了关键作用,同时对人生也是一次难忘的记忆。在随后的3年里,日复一日,年复一年,一次失败接着一次失败,秦升益默默忍受着失败的痛苦和巨大的压力。“每失败一次,就意味着离成功更近了。”他始终抱定这样的信念,暗暗地给自己鼓劲儿。终于,历经了900多天,试验了6000余次,用了9000多公斤沙子后,秦升益终于研制出了“耐高温覆膜砂”。
1988年春天,他背着50公斤自己炒制的覆膜砂到石家庄水泵厂进行中试。结果十几个铸造件试验全部成功,比“洋砂”还要理想。当对方以3500元/吨的价格购买秦升益的覆膜砂时,业界不由惊呼:“砂子竟然卖出了钢铁价”。时至今日,国产化汽车发动机关键铸件90%以上是用覆膜砂技术制造而成,成为一个新兴行业的覆膜砂每年需求规模达到几十亿元。
在此形势下,扩张覆膜砂产能的呼声一度在仁创集团内部占了主流。但出人意料的是,希望跳出铸造领域的秦升益非但没有扩产,反而将研发重心转移到了一个新项目上,即孚盛砂。
他创造性提出“多相选择性渗透原理”,并发明“反应性覆膜技术”,将风积沙加工成具有优异透油阻水功能的新一代压裂与防砂支撑剂孚盛砂Ⅲ型。这一利用“蛋壳原理”的原创性发明,成功解决了美国、俄罗斯10多年来未攻克的“透油与阻水”技术难题,经大庆、吉林和中石化华东分公司等油田的批量应用,平均提高石油产量15%以上,降低含水率5%。
一时间,鲜花掌声全部涌来,让习惯了默默无闻的秦升益受宠若惊。1990年,29岁的秦升益荣获原机电部科技进步一等奖;1991年凭借“壳型铸造用耐高温覆膜砂”技术获国家发明奖;1993年被国务院授予享受政府特殊津贴专家,并被破格晋升为教授级高级工程师。
依靠实力,酒香巷远人自知
下雨天,如果你走在“水立方”场馆外1万余平米的地面上,就会惊奇地发现这里和其他地方不—样——下雨地不湿。这就是采用仁创科技集团发明的仿石材透水砖的效果。
“生泰砂基透水砖”这种表面看似普通的砂基砖,如果铺在路面上,可将降落下来的大量雨水全部吸收,然后渗透到雨水收集系统,经过滤、净化处理得以重复利用。生泰砂基透水砖问世后,很快就得到使用者的一致好评,得到建材市场的广泛认可。在不足3年的时间内,该砖已在300多个工程中得到应用,数量达到100万平方米。特别是奥运水立方、奥林匹克公园景观大道、上海世博会中国馆万人广场等标志性重大工程等10多个场馆和其他相关设施,都使用了生泰砂基透水建材产品。尤其是18000平方米的“水立方”场馆,室外地面铺设的全为生泰砂基透水砖。实现了“下雨洒水地不湿,渗水回收再利用”的神奇效果。
2008年北京奥运会前夕,国际奥委会主席罗格到水立方参观由仁创生产的透水砖。一张罗格正在说“太神奇了”的照片如今就陈列在仁创的展览厅里。罗格充分肯定了这种风靡奥运场馆建设的生泰砂透水砖的优良品质。
在仁创公司的产品陈列区里,记者亲眼目睹了透水砖超强的透水性。水滴上去立即消失,比海绵吸收水的速度还要快。据秦升益介绍,雨水被吸收到地下以后,就进入了仁创的雨水收集系统,收集到的雨水不仅可以反哺周围的生态系统,还可以抽取出来用于灌溉或者其他领域。运用同样的原理,仁创现在已经在西部沙漠上进行“以沙治沙”的实验,实验区内树木存活率达到97%。
“利用这种绿色建材,下一阶段我们还将做成室内砖,甚至可以加工成家具等。”秦升益充满信心地说。随着技术不断地开发,项目不断的产业化,一个砂的王国呼之欲出。
据了解,仁创集团成立至今,没有做任何广告宣传,但产品的需求和订单却应接不暇。在各大商家极尽全力利用大众传媒方式诉求企业产品的今天,秦升益此举有些让记者大惑不解。秦升益看出了记者的疑问,解释说:“我认为好的技术,好的产品本身就是广告,仁创卖的不仅仅是产品,更是解决问题的方案。结合仁创目前的发展需要,我们更需要把钱用在创新上,不断地解决人类社会发展的需要,更多的是要承担一份社会责任。”
秦升益充满信心地说:“砂基透水材料在‘奥运’、上海世博会场馆建设项目上的广泛应用成功,更为将来该系列产品打造国际大品牌作了令人振奋的绝好铺垫。这些示范工程和业界形成的良好口碑本身就是广告。‘酒香不怕巷子深’,我坚信,只有靠实力取胜,才是证明自己能力的最好砝码。”
以沙治沙,
迎接资源匮乏的挑战
资源匮乏是全世界面临的重大问题。而水资源短缺更是世界性难题。面对人类的隐患,“心忧天下”的秦升益无时无刻不在思考着如何解决沙漠扩大化、水资源短缺和能源危机等问题。
经过长时间的酝酿与准备,秦升益和他的仁创科技集团提出了以沙治水的创新方案,把替国家缓解水忧的愿望体现在了他们的创新产品中。秦升益对解决我国的缺水、节水问题有着自己独特的见解,这种见解是建立在他的“砂产业”基础上的。他把重点放在三个方面:雨水收集利用、污水治理和海水淡化。集团以砂粒为原料,创制出了节水环保系列产品。这些质优适用的砂制品,既赢得了社会广泛的赞誉,也打造了响当当的民族企业品牌。
2005年12月21日,“2005建设节约型社会展览会”安排了一场国家领导人专场。晚6时过后,北京展览馆里灯火通明,各展区都做好充分准备,静静地等待专场的开始。当国家领导人走进北京展馆后,立刻被脚下独特的闪闪发亮的蓝灰色砂基透水砖所吸引。
国家领导人会对仁创集团开发的砂基透水砖感兴趣,这是秦升益始料不及的,虽然心情有点激动,但他还是很镇定地向领导们介绍了仁创生态透水砖通过破坏水的表面张力所具有的独特的透水原理。
当听说这是我们国家完全拥有自主知识产权的原创性发明时,胡总书记显得十分高兴。他握着秦升益的手连连称赞,并亲切关怀地指示一定要做好知识产权保护工作。秦升益自信地说:“请总书记放心,我将用透水砖到中东换石油回来。”
男子汉说话一诺千金,但是考虑到专利技术保护和一些其他的因素,秦升益并不打算把产品即刻打入海外市场。但是信守诺言的他必须要兑现自己对胡总书记的承诺。
石油,对于高度机械化的现代社会来说,是极其宝贵的能源,因为它们不可再生。所以节约每一滴油并提高油井的采油率,都有着非同寻常的意义。
在石油开采领域,原油的高含水量令人头疼,油水分离也就成了世界性难题。我国油层含水量大,普遍都在70%以上。而大庆油田的油井中90%都是水。如果不把油水分离开,势必造成原油浪费和产油率低的弊端。在发达国家里,诸如美国等攻坚了多年始终未能解决,仍然采用陶土烧制成陶粒,再采取压裂工艺把地缝撑开,然后把油水开采出来,再进行分离。在我国,虽然引进了陶粒生产与施工技术,尽管有增产效果,但含水率高,不仅分离油水导致成本高,还造成水污染。而制造陶粒过程要消耗有限的矿土资源与大量能源,其造价也昂贵。那么,能不能利用沙子来替代陶粒并分离油水,达到只透油不透水的理想效果呢?
敢想敢干的秦升益再一次向高难度发起了挑战。在他的带领下仁创科技集团成为了这个项目的实践者和完成者。秦升益依据水的表面张力可以和重力形成反作用力的原理,研制出具有独特“亲油拒水”性质的新型支撑剂——“孚盛砂”。在采油过程中,油层的水流与孚盛砂层接触后,表面张力因增大而被阻隔。而原油与其接触后,表面张力被降低则可以顺利地透过,从而形成了“透油不透水”的神奇功能。这项国内外首创的发明,被业内专家誉为“石油开采技术的一场革命”。
“通过仁创发明的‘油哆哆’孚盛砂——透油阻水支撑剂,最终实现了增加石油的采收率,这项技术已成功应用于吉林油田、大庆油田、延长油田、长庆油田、中原油田、华北油田、华东油田等,全国近70%以上的油田使用了‘孚盛砂’后,单井产油量平均提高2.3吨。相关产品孚盛砂的推广应用,对提高原油采收率、缓解石油短缺,起到了积极的作用。”秦升益颇为自豪地说,“我们现在正在研究如何在沙漠上种植油料作物。我坚信,‘用沙子换石油’并不是一个梦想。我们正在朝着这一梦想阔步前进,一步步地兑现对总书记的承诺。”
历史总是惊人的相似,同样的日子,不一样的年份,总书记视察后的第五年,2010年12月21日,在“中关村自主创新示范区展览会”上,李克强副总理观看秦升益现场演示他用沙漠中的沙子原创性发明的“透油不透水”增油剂—孚盛砂,秦升益在杯子里加入这种砂子后,先倒水,水不渗,然后再添加柴油,油遇到砂子就立即下渗。李克强副总理关切地问:“这采用的什么技术原理?”秦升益说:“界面改性技术。这项技术美国人10多年没有攻克,我们独创,并且完全拥有自主知识产权,解决了油田增油减水的难题。”李克强副总理点了点头,又问:“有了这项技术采油就好了,大庆用了没有?”秦升益答:“大庆是最先使用的,平均每口单井日增油2吨多。”李克强副总理又问:“大庆油田增产是不是靠这项技术解决的?”秦升益说:“大庆增产是一个系统工程,这个技术也发挥了至关重要的作用。”
创新为本,仁者为人
一踏进仁创大门,“您的需要,我的创造”几个大字便映入眼帘。平时,秦升益也常常把这句话挂在嘴边,“我的理念就是,分析社会潜在需要,并以此为研发目标,创新后迅速产业化,以满足社会需求,形成良性互动。”
从搞发明创造到做公司,秦升益成功实现了从研究学者向企业家的艰难转身。不过,喜欢哲学思辨的他始终认为,“其实就是研究对象发生改变了,本质上两者差别不大,都需要自信。”
秦升益中专学铸造,大专读哲学,大学念法律,硕士又开始研究工商管理。一直以来,他都喜欢读文学、哲学方面的书。从小的耳濡目染,加以个人的偏好与多年的研习,使他对四书五经传统著作以及恩格斯的《自然辩证法》,马克思的《资本论》,毛泽东的《实践论》、《矛盾论》,黑格尔的《大逻辑》和《小逻辑》等哲学理论书籍耳熟能详。他认为《易经》可以称得上他阅读中的精华所在。尤其是通过学以致用,以《易经》之理指导自己发明创造,屡屡成功,成效显著,从不自觉变为了自觉地运用《易经》之理指导创新。反思自己的创新过程,秦升益认为虽有偶然性,但不可否认其中的必然性。他说:“《易经》是传统文化的本源,而《易经》最关键的是‘大道至简’。这话是非常有道理的,就是一阴一阳为道。读书要读薄,人世万物纷繁复杂,那么多东西提炼到最后,就是阴和阳。我二十多年实践总结就是:把《易经》的原理变为创新的方法,将传统文化和现代科技有机结合起来,探索创新规律,形成创新思维方法,构建创新体系模式。对于《易经》的学习,不但要钻得进去,还要能走得出来。”
秦升益喜欢创新,勇于创新。而像他这样能将《易经》的原理与创新相结合的思辨方式,在当代众多企业家中似乎为数不多。为此,秦升益也被冠以了“儒商”的称号。
“用《易经》思想来说,我的创新就是从‘象—数—理’到‘理—数—象’。即:认识事物是‘象—数—理’,而发明创造是‘理—数—象’;‘象’即形状,‘数’是结构,‘理’为功能。”秦升益向记者阐述了他的创新思想。“譬如,我们认识杯子时,首先看到的是形状,然后认识到的是结构,最后使用的是功能。但发明时则相反,首先要明确所需功能,再分析确定相应的结构,结构确定下来后,再加以审美要求就形成了最终形状。这就是认识杯子从‘象—数—理’,到发明杯子从‘理—数—象’的过程。”
秦升益还认为,任何结果都是行为的结果,而结果是受思想支配的,思想又是受文化影响的,即“结果—行为—思想—文化”,因此,对于创新来说,创新的结果只是末,而创新文化是本、是关键。“我之所以今天能够发明出一些成果,能够从一个领域拓展到这么多领域,能够从无到有开发一个人类新兴产业,就基于这种逻辑认识”。“仁创自主创新模式”带来了“加速度”效应。自主创新科研成果由原来“几年一项”到“一年几项”,再到如今“几天一项”。如今已原创性发明220多项成果,形成了“以人为本,人人创新,造福人人”的创新氛围。
以“仁创”为核心的这种创新文化,形成了独有的创新模式,即“创意—试验—中试—产品化—市场化—产业化”,首先是创意,第二步试验,第三步中试,第四步产品化,第五步市场化,第六步产业化。通过创意到产业化,才能满足社会的需求。秦升益颇为感慨地说:“我们办企业的目的首先是以自己发明创造的产品满足社会需求,解决社会难题,企业也需要利润,但利润的来源是有效满足社会需求的回报,获取利润只是手段,是为了使自己生存发展的更好,以在更高层次更大范围内进行新的创新,以满足社会更大的需求,解决社会的难题。”