北京中关村，一个带有高科技光环和无限创新活力的地方。中关村的核心区里，坐落着中国科学院理化技术研究所（以下简称理化所）。
6月的仲夏时节，理化所即将迎来组建25周年的历史时刻。25年，虽然只是历史长河中的短暂一瞬，却见证了该所从起步到腾飞、从声名未显到享誉国际的辉煌历程。25年，创新的泉眼在这个院落里悄然涌动，无声地融入中国科技创新翻天覆地的跃迁之中。
1999年6月，中国科学院根据知识创新工程总体部署，以中国科学院原感光化学研究所和低温技术实验中心为主体，联合北京人工晶体研究发展中心和化学研究所相关部分，组建了理化所。
组建之初，正值创新潮起的世纪之交。浪潮中的理化所，被中国科学院党组赋予了一个明确的使命：瞄准国家战略需求和国际科学技术前沿，立足物质科学基地的基础研究成果，有选择地开展国家急需的重大项目的应用研究，推动具有自主知识产权的研究成果转化为高新技术，促进产业化进程；主要从事对国民经济有重大影响、具有市场前景和国家特需的科技成果转化前期的研究工作，推动科技成果转化为市场需求的共性技术和关键技术，为企业生产技术改造、产品升级换代，以及引进、消化吸收国外先进技术提供技术支撑。
首要的挑战便是生存问题。以詹文山为所长的第一届所领导班子带着研究所上下全体人员，深入研讨研究所的重点研究领域和主要研究方向，将光功能材料及器件、低温工程学新技术、绿色化学合成新技术与环境友好材料确立为重点研究领域，并围绕三大领域，部署新型光电功能材料与器件、有机光功能材料及器件、特种感光材料新技术等8个主要研究方向。一系列强有力的发展举措随之诞生，大家携手并肩，顽强拼搏，仅用4年就开创出新局面，寻得生机。
詹文山曾说：“成大事者，敢为人先者，必须要有牺牲精神。”这样的精神鼓舞着一代又一代理化人。2003年，理化所将所训确立为“自强、务实、和谐、创新”，被放在首位的“自强”代表着研究所之自强，更代表着国家科技之自强。
从2003年起，在第一届领导班子奠定的基础上，以刘新厚、张丽萍为所长的第二、三届领导班子，以10年为期，持续发力，推动理化所步入快速稳定发展的历史时期。这段时期，理化所牵头承担了第一个亿元级项目，产出了一批有重要显示度的成果，连续三年获得国家科技奖二等奖；于2005年底顺利进入知识创新三期工程；2011年，理化所作为中国科学院首批整体择优单位，率先进入并全面启动实施“创新2020”工程。
此后，以张丽萍、汪鹏飞为所长的第四、五届领导班子，又以10年为期，改革攻坚，致力于打造一条以国际前沿为引领、以国家战略需求为牵引、以关键技术突破为核心、以产业应用为目标的完整创新价值链条。10年时间，理化所的优势特色更加鲜明突出，整体实力也随之快速提升。2015年，理化所成为中国科学院制造业领域首批特色研究所试点单位。2021年，理化所成为中国科学院“深化科研院所改革 提升原始创新能力试点”首批试点单位。2022年，理化所“十四五”规划得到中国科学院党组首批批复。
时至今日，以王雪松为所长的第六届领导班子接续努力，推动理化所不断满足国家重大战略需求，承担“国家事”“国家责”，抢占科技制高点，致力于把理化所建设成为高技术领域的特色研发基地、国家重要战略支撑机构、国际上有重要影响的一流研究机构。
25年，从一个基础条件薄弱的整合研究所到中国科学院科技创新国家队的一支重要力量，理化所的蜕变不仅是为了自身的发展，更是为了解国之所忧、行民之所盼。
从探索到引领，从突破到超越，25年，理化人将科技报国的初心转化为砥砺前行的动力，一次次突破极限，一次次刷新纪录，为国家锻造出科技创新的“强引擎”。
低温科学与工程是国家重要战略支撑，在稀有气体资源保障、空间探索、量子科技等国家重大战略需求和科技前沿领域占据重要地位。作为理化所前身之一的中国科学院低温技术实验中心，在我国低温物理和低温工程奠基人洪朝生的领导下，为我国低温事业作出了重大贡献。理化所组建25年来，由洪朝生院士、周远院士领衔的低温团队，不断挑战低温技术极限，取得了举世瞩目的成绩。
为满足国家对大型低温制冷技术的迫切需求，理化所向“大冷量”“全温区”发起挑战，突破了低温制冷系统的一系列关键技术，研制出具有自主知识产权的多种规格的液氦到超流氦温区大型低温制冷装备，彻底打破国外在大型低温制冷技术领域对我国的禁运和垄断。为满足空间卫星对长寿命低温制冷技术的需求，理化所2008年研制出我国首台空间脉冲管制冷机，使我国成为继美国之后第二个掌握空间脉冲管制冷技术的国家，研制的在轨空间脉冲管制冷机数量迄今已达47台。作为国内最早开展热声热机研究的单位之一，理化所在国际上率先研制成功百千瓦级发电功率自由活塞热声斯特林样机，研发出大幅提高整机热制冷效率的新型热驱动热声制冷系统。面对2019年国际单位制量子化变革后建立新一代热力学温度测量装置的国际前沿难题，理化所在“测温原理-测量装置-国际标准”方面开展了系统性研究，原创了定压气体折射率基准测温原理，建立了5K~24.5K热力学温度测量装置，被用于国际温标修订，实现了我国在该领域“零的突破”，提升了我国在低温温度计量领域的国际影响力。此外，理化所还建立了以新型混合工质、回热换热结构、高效循环构型等为特征的“深冷混合工质节流制冷”技术体系，研发的系列规格装备达到世界领先水平；在交变流动制冷领域，提出了室温调相器与脉冲管相结合的新型结构流程，研制液氮至液氢温区高效制冷机；在极低温制冷方面，着力发展绝热去磁制冷技术、稀释制冷技术并持续取得突破。
材料是制造业发展的基石，是现代高技术突破和产业发展的先导，特种功能材料更是与国家战略安全息息相关。面对国家重大战略需求和重点行业需求，理化所结合研究所自身优势，发展具有特种功能的关键材料并实现应用。
在特种影像材料领域，理化所承担了特种航空航天胶片的研制任务，并实现成功应用，使我国在该领域取得了突破性进展。理化所研制的深海谱系化固体浮力材料，扭转了我国深潜浮力材料依赖进口、受制于人的被动局面。“奋斗者”号万米载人潜水器、“悟空号”、“海斗一号”、“思源号”等一系列万米级无人潜水器都采用了理化所团队研制的浮力材料，我国随之成为世界上为数不多的、具备了万米级浮力材料研发制造全链条自主保障能力的国家之一。
光化学研究不仅能够满足对绿色、高效生产方式的迫切需求，对国家的可持续发展和全球竞争力提升也具有重要意义。佟振合院士、吴骊珠院士领衔的科研团队在超分子光化学领域持续深耕，“超分子体系中的光诱导电子转移、能量传递和化学转换”获2005年度国家自然科学奖二等奖。团队致力于建立高效人工光合成体系，实现高质化学品合成，开发了高效、稳定、廉价的人工光合成催化体系，以分子组装增强多电子多质子转移，连续6年不断刷新纪录。
仿生界面科学是打破国家能源、健康、信息、资源、环境等重大需求中的瓶颈、解决科学和技术问题过程中独辟蹊径突破“痛点”“堵点”的关键。江雷院士领衔的科研团队以学习自然、模拟及超越自然为理念，取得了一系列具有国际水平的研究成果，多项技术实现应用，持续引领并带动该领域在全球快速发展。
深紫外全固态激光源在基础科学研究、先进科学仪器制造等领域具有重大应用，但长期以来一直缺乏实用化、精密化深紫外激光源，制约了深紫外全固态激光技术的发展。陈创天院士领衔的晶体团队和许祖彦院士领衔的激光团队通力协作，承担了财政部重大专项深紫外固态激光源前沿装备研制（一期、二期）项目，使我国在深紫外激光领域的发展中抢占先机。“KBBF族晶体深紫外非线性光学特性的发现、晶体生长与激光应用”获2013年度国家技术发明奖二等奖。
在常温液态金属物质科学领域，理化所取得系列首创性基础发现和底层技术突破，开辟出多个学科前沿并建立了理论与应用技术体系，如液态金属印刷电子学/半导体、液态金属先进芯片冷却、液态金属生物材料学以及液态金属柔性机器学等，推动了液态金属新兴产业的创建和发展，成果在世界范围产生了广泛影响。
作为中国科学院学科交叉的代表性研究所之一，理化所在面向经济主战场和人民生命健康方面，走出了一条独具特色的发展之路。
面向经济主战场，他们实现多项重大科技成果的规模产业化，让实验室里的高新科技变成国家发展的新质生产力。
25年来，理化所的200余项重大科技成果实现转移转化，扶持北京中科富海低温科技有限公司、杭州中科极光科技有限公司、中科微针 （北京） 科技有限公司等10余家高新技术企业，培育中科美菱低温科技股份有限公司、山东宝莫生物化工股份有限公司、包头东宝生物技术股份有限公司、浙江花园生物高科股份有限公司4家上市企业，为经济社会发展和产业转型升级提供源头创新动力和技术支撑。
上世纪90年代，我国维生素D3需求几乎全部依赖进口，其生产技术长期为少数国外制药企业垄断。理化所曹怡研究员、张宝文研究员带领的科研团队针对传统维生素D3生产技术中存在的重大缺陷，开创了具有自主知识产权的维生素D3生产新工艺，独家转让给浙江花园生物高科股份有限公司。维生素D3产品一上市，就凭借其高质量和大的生产规模主导了国内市场，并打入国际市场，一举打破了维生素D3生产被国外垄断的局面，使我国一跃成为世界上掌握先进维生素D3生产技术的国家之一。“维生素D3生产新工艺”获2007年度国家科技进步奖二等奖。
21世纪初，理化所形成了具有自主知识产权的银盐计算机直接制版（CTP）技术，参与建设了国内第一条银盐CTP版材生产线，打破了国外技术垄断。2008年，银盐CTP材料产业化入选国家发改委“产业化示范工程十年成就奖”，为CTP技术在我国印刷的推广应用作出了历史性贡献。
理化所形成了完整的具有自主知识产权的深冷混合工质节流制冷技术体系，全温区机械式制冷系列低温冷冻储存箱技术转让给中科美菱公司，撬装煤层气/天然气液化装置最大日处理量超过万方。“深冷混合工质节流制冷技术及其应用”获2006年度国家技术发明奖二等奖。
面向激光显示这一国家高新技术产业方向，许祖彦院士领衔的科研团队20余年来从理论、实验、技术和产业示范开展了全链条攻关，取得国际首台三基色激光电视产品样机等多项领先成果，实现了原理、技术到产业可行三个台阶的创新跨越。该技术成果在国庆70周年文艺晚会、北京冬奥会、杭州亚运会等重大活动中实现应用。
针对传统的碱法骨明胶生产工艺生产周期长、吨胶耗水量大等问题，理化所团队围绕酶法明胶制备核心工艺，突破一系列关键技术，建成世界第一条绿色酶法明胶生产线，引领了明胶产业的巨大变革。从2000年开始，理化所历时16年，与行业内相关企业共同完成了国际首条3000吨酶法明胶生产线的建设，引发国内外同行的广泛关注。
为缓解废弃塑料环境污染问题，理化所开发出具有自主知识产权的新型全生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）一步法聚合新工艺，形成了高效稳定的成套生产及应用专利技术。该技术转让和授权给多家企业，已累计建成年产30万吨的PBS/PBAT降解塑料生产线，支撑了国内外禁塑，推动了我国可降解塑料产业的发展。
理化所建成并运行了国内首套含氧煤层气制液化天然气生产示范线，为我国工业化工尾气能源化高效处理提供完整工艺包和解决方案。
热声制冷是本征高效的新型制冷技术。理化所历时20多年培育国内领先的热声制冷技术高新企业，实现了高效小型热声制冷机走出国门。
大规模液态空气储能技术步入规模化示范应用阶段，在青海开工建设60兆瓦示范项目，是液态空气储能领域发电功率世界第一、储能规模世界最大的示范项目。
超导磁分离污水处理技术，微针经皮给药技术，燃烧合成先进陶瓷粉体材料技术，基于电化学原理的水质毒性检测技术，闭路循环干燥关键技术，新能源汽车宽温域热泵热管理技术，冰糖心苹果无损分选技术，超高分子量耐温抗盐驱油聚合物，苛刻油藏高效驱油表面活性剂，低工作电压、高效和稳定的厚膜有机发光二极管，纳米纤维锂电池隔膜，柔性显示用无色聚酰亚胺薄膜，纤维素微纳化制备及纳米纤维素基防水涂料理化所不断创新成果转化模式，加强科技成果从产出到转化的全链条“策划”，推动一大批先进技术走向市场大放异彩。
复合式冷热肿瘤消融技术是理化所在国际上首次提出的肿瘤治疗方案，经过近20年的攻关，实现了国际原创的复合式冷热消融系统（康博刀）的产业化，惠及广大肿瘤患者。理化所团队历经10年研发出多糖基医疗器械，实现了多糖基生物医用材料从原材料规模化制备到产品研制的产业转化，获批两项以多糖为核心成分的国家II类医疗器械证，推进了高端医疗器械从核心原材料到产品的国产化。在癌症早筛领域，理化所团队通过仿生材料制备技术大幅提高了循环肿瘤细胞分离诊断的灵敏度和准确度，循环肿瘤细胞分离诊断方法在前列腺癌诊断中的应用入选2022中国泌尿外科诊断治疗指南。此外，他们还开辟了微纳结构材料在肿瘤微波电磁治疗应用的新方向，利用临床介入技术将微波热疗增敏材料超选择递送至肿瘤动脉，丰富了纳米药物制剂的给药方式，为临床应用化发展提供了新策略。
理化所从组建至今，具有重要显示度的科技创新成果数不胜数。据统计，25年来，理化所已承担各类国家重大、重点任务400余项，包括国家财政重大专项“深紫外固态激光源前沿装备研制”“大型低温制冷设备研制”等亿元级项目近20项。
这些科技创新成果的背后，是积累了25年的体制机制创新经验。“过去的25年是理化所全体科研人员自强不息、顽强拼搏的25年，其中有开拓的艰辛，也有成功的喜悦，同时也为我们留下了宝贵的历史经验。”现任所长王雪松说。
在历次规划科学引领下，理化所一步一个脚印，深入推进物理、化学、材料、工程等学科间的交叉融合和高水平人才队伍的培养和引进，形成了光化学转换与功能材料、低温科学与工程、功能晶体与激光技术、仿生超浸润界面科学与技术、特种功能材料与生物医用技术五大优势方向，在国家材料、能源、先进制造、生物医药等领域作出了重要贡献。
理化所从组建初期效仿企业设立8个事业部开始，一步步聚焦布局。2013年，为集中资源做大事，研究所在原有40余个研究组的基础上，整合组建了15个研究中心，由单纯的PI（课题组长）制或类PI制，过渡到了适合研究所特色、有利于重大产出、以研究中心为主体的“大兵团”创新模式。2023年，理化所又进一步“聚焦布局、重塑队伍”，顺利完成研究中心主任年轻化调整。
理化所下大气力建立和完善了成果转化机制，建立起从实验室研究、小试、中试到产业化前期的完整研发链条，在中国科学院内发挥了引领示范作用，科研工作形成了基础研究、高技术应用、产业化“三足鼎立”的局面。
为了形成完整的人才引进与培养体系，理化所实行“绩效分类评价”制度、“岗位聘用破格”制度等，全力为科研团队与人才构建最佳发展生态，激发青年科技人才的积极性。同时，研究所系统推进研究生培养，在学研究生规模近千人，累计培养了2700余名研究生，并牵头承办了中国科学院大学以培养未来技术领域交叉复合型人才为目标的未来技术学院。
重点、重大项目的增加，对研发平台提出了更高要求。2010年，理化所开始建设河北廊坊园区。此后，大型低温设备、深紫外晶体、脉冲管制冷机等研发平台陆续落地廊坊，为一系列项目组织实施提供了支撑和保障。截至2023年底，理化所仪器设备达到近2万台套，为科研工作提供了有效支撑。
面向未来，王雪松表示，理化所将致力发展低温科学与工程，开展关键核心技术攻关，在战略必争领域抢占制高点；开展光化学与光功能材料、仿生超浸润界面科学应用基础研究，为新能源和新材料领域颠覆性技术提供源头创新；围绕碳中和、新材料、先进制造、生命健康、光电信息领域需求，用好研究所全链条科技创新体系，部署并推动若干重大创新成果实现产业转化；大力推动学科交叉融合，持续产生原创性、引领性技术，努力把理化所建设成为国家重要战略支撑机构、国际上有重要影响的一流研究机构。
“弦歌廿五，是时间的积淀，更是精神的传承。”理化所王树涛说，理化所将继续完善科技创新机制，以党建“一盘棋”持续深化对抢占科技制高点的认识，以干部队伍“新能力”建设迭代升级抢占科技制高点环境，以全球“揭榜挂帅”引才激活发展内生动能，力争早日在研究所主责领域抢占科技制高点工作中取得突破。
