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走进浙江工业大学膜分离与水处理协同创新中心的实验室,一张张轻巧的薄膜,代表了21 世纪最重大的共性技术之一.
“从海水淡化到人工肾,高性能膜材料在社会经济发展的许多领域都扮演着战略性角色.掌握膜技术,事关未来发展大计.”中国工程院院士、浙工大海洋学院院长、膜分离与水处理协同创新中心主任高从堦说.这位76 岁的科学家是我国膜技术的奠基者之一,他在过去的半个世纪中坚持前沿探索,见证了我国膜技术从无到有、向世界先进水平迈进的历程.4 月11 日,高从堦院士荣获浙江省科学技术重大贡献奖.
我国的膜技术是从海水淡化领域起步的.把海水变为甘泉,传统的蒸馏法等耗费巨大.20 世纪60年代,美国率先实现了用反渗透膜脱除海水盐分,成本低、更便捷,在军事和民用领域都展现出巨大实用意义.
“中国也要有！”包括高从堦的老师在内,我国不少科学家开始了早期实验探索.1967 年,大学毕业不久的高从堦参加了全国海水淡化会战.全国多家科研机构、各领域的科技专家齐集于北京和山东青岛埋头苦干,取得了膜法海水淡化的多个突破.
这场会战给年轻的高从堦留下了深刻的印象,从那时起,他就始终没有离开过膜技术科研一线,收获了一系列重大创新成果,培养了遍布海内外的人才.今天,高从堦被视为我国膜技术界一面极具号召力的旗帜.“这样的地位不是仅靠发表几篇重要的论文就能奠定的,更是源于高老师数十年如一日在膜技术领域孜孜不倦的耕耘和奉献.”高从堦的弟子、浙工大膜分离与水处理协同创新中心周勇教授说.
从中国工程院,到多家国家、省级重点实验室和高校的相关学科,高从堦承担了大量顾问和咨询工作.他不辞旅途奔波之苦,始终关心膜技术前沿发展.2013 年,年过七旬的高从堦从零开始组建浙工大膜分离与水处理协同创新中心.这个创新平台快速成长,成员单位已包括杭州水处理技术研究开发中心、浙江大学、中科院宁波材料所等,并在湖州建立研究院,建设中试基地.“高老师到现在仍然坚持每天阅读两三篇膜技术的最新外文文献,遇到有启发意义的就分发给我们,材料上写着他的思考.”中心办公室主任陈贤鸿说,“这往往给我们打开了全新的视野.”
自主创新是高从堦始终不变的追求.在国产高性能膜追赶世界先进水平的征途上,他总能立足实际、独辟蹊径.1970 年春天,海水淡化会战主力转到杭州后,反渗透膜制备难题的探索仍在继续.高从堦领导的课题组只有4 个人,在充分分析国外既有研发经验的利弊后,他坚定地尝试自己的设想,用8 年时间解决了原料、配方和工艺条件等一系列关键技术.中国自己的“中空纤维反渗透膜”就这样横空出世.高从堦说,“中空纤维反渗透膜”使用效果好、成本低,广泛应用于纯水制备和苦咸水淡化,企业排队购买,国外相关产品应声降价30%.
类似这样的创新成果,在高从堦此后的科研生涯中不断问世.相比中空纤维膜,反渗透复合膜性能更好、应用更广泛,但其制备需要一种关键原材料——均苯三甲酰氯（TMC）,当时只有少数国家掌握了合成技术,国际市场上很难买到.“不实现这一材料的国产化,我们对复合膜的进一步研究就无从谈起.”高从堦带领团队完全靠自主探索,不仅成功合成了这一原料,还发明出其他多种新功能材料,使国产复合膜的性能不断提高.1997 年,高从堦与海外华人王道新博士合作,在国内建成第一条反渗透复合膜生产线,打破了国外垄断,使得进口膜大幅度降低.
“上述这些工作虽然也属填补国内空白,但毕竟是外国已有的,我们在追赶.2002 年前后,我们探索发现了一种对膜分离模式具有指导性意义的新理念,属于国际首创,我认为这更有意义.”说这番话时,高从堦脸上洋溢着天真愉快的笑容,让人深深体会到“创新”二字对一位科学家的无上价值.在这一理念的指导下,人们有望制备出分离速度更快、效果更好的膜.
高从堦在浙江工作、生活了40 多年,远远超过在山东老家的年头,浙江也成为他一系列创新成果率先转化、推广的地方.他积极参与产学研合作,孵化了一批专业从事膜技术研究开发、生产制造和工程应用的企业,仅杭州地区就有20 多家,杭州由此发展成为全国领先的膜产业发展集聚区,膜技术年均产值超30亿元,带动相关产业年产值达百亿元.
创新是新时代的强音.高从堦说,着眼国家重
大战略需求,我国膜技术领域必须实现跨越式发展.“应当清醒地看到,我们与发达国家的创新实力仍然存在较大差距.在膜领域,还有许多原材料、重要设备我们无法国产化.我国膜技术一定要继续提高创新能力和竞争力,完善产业链.”这位把毕生精力奉献给我国膜技术发展的老科学家谆谆建言.
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参考文献：
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