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张俐娜:用“绿色”技术变废为宝

张俐娜:用“绿色”技术变废为宝

武汉大学化学与分子科学学院教授。1963年毕业于武汉大学化学系,2011年当选中国科学院院士,长期致力于可再生资源天然高分子基础和应用研究,创造出一系列基于天然高分子的功能性新材料。

张俐娜一直坚信科研首先应该服务于国家的需求,选准一个目标后锲而不舍去做。28年前,在日本留学时,一些日本的研究所和大学在做天然高分子研究,世界一些著名公司比如杜邦、孟山都也都在做生物质大分子基材料。那时起,她就看到,这些新能源的项目对国家建设会大有用途。

张俐娜于1993年在武汉大学建立了天然高分子与高分子物理科研组,开始了她在这一天然高分子科学与材料领域的创新之旅。“我国是农业大国,又是石油输入大国之一,因此,开发可再生的生物质资源创造新的高分子材料是我们的当务之急。我在20多年前选择了这条科研之路,而且终于在这个领域做出了一些成果,有责任将这些成果更大地运用于实际。”张俐娜说。

张俐娜带领她的团队,突破传统加热溶解法,开创了一种崭新的低温溶解法,提出低温下大分子与溶剂自组装形成新的氢键配体导致溶解的新机理。发现NaOH/尿素水溶液冷到-12℃后,可迅速溶解纤维素,并已初步实现用成套设备低温溶解纤维素和纺丝的工业化试验。同时证明难溶性大分子如甲壳素、聚苯胺也可以在水体系中低温溶解,并且创造了多种水溶剂体系。其基础研究成果已在国内外刊物发表论文500余篇,被他人引用7000余次;获准专利80项;获得美国化学会2011年Anselme Payen奖、国家自然科学奖二等奖等多项奖励。近10年先后主持国家自然科学基金重点项目、国家“973”项目、“863”项目、国际合作项目等。

2011年,张俐娜获得国际上“纤维素与可再生资源材料”领域的最高奖——美国化学会“安塞姆·佩恩”奖。张俐娜教授的这项获奖科研成果,是一种只需在-12℃,便能使棉短绒、蔗渣、虾壳、蟹壳等农业废弃物迅速溶解的神奇环保水溶剂,这些废弃物经这种方式处理后,不仅能直接拉成化纤丝纺成服装,还能制成包装袋、发光膜等各种生活应用品,而这些物品再次废弃后,只需埋入土中2个月,便能被大自然分解得无影无踪。这项世界首创的技术,同时也解决了我国同类产品高温加热溶解剂引进成本过高的难题。张俐娜是半个世纪以来获得该奖的第一位中国人。这项成果被国际上评价为“是纤维素加工技术上的一大里程碑”。

2011年,张俐娜当选中国科学院院士,是同年当选的107名院士中唯一一名女院士。“当了院士,就是为了干活。我当了院士后,事务性的工作大大增加,装门面、应酬的事我都尽量推掉。我当院士不是为了光环,而是为了更好地工作,为了把研究工作多做十几年。”

两年来,张俐娜在科研成果的产业化方面又跨出了一大步。她和她的团队成员不仅深入解决了天然高分子材料中一系列基础科学问题,而且其中不少成果正在进行产业化试验。2012年,张俐娜生病住院,她手术出院后又不辞劳苦主编了10本天然高分子系列丛书,今年将作为精品书出版。

张俐娜还是一名优秀的教育工作者。即便年事渐长,科研任务繁重,仍然一直工作在第一线。2013年2月出院不久的张俐娜就走上讲台,面对期待已久的学生,开始讲授《高分子科学导论》第一堂课。她结合高分子学科的前沿进展与课题组的最新研究成果,将这些知识娓娓道来,为学生们打开一扇通向高分子科学研究世界的大门。“中国人不缺勤奋刻苦,最缺少的还是创新。跳出现有的框架,才能把事情做好。”她常常教育学生,“中国人应该做自己的创新工作,而且在做基础研究时还要考虑应用前景,这样才对国家、对人民有用,也才会有科研激情和动力。”

张俐娜一直坚持亲自给硕士和博士生改论文、讨论研究计划,忙到入夜12点是常事。你很难想象,她是一个非常普通的教师,她从没有当过官,连教研室主任都没当过。然而,传播知识、教书育人,她的角色始终不会改变。

 

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