《科技创新与品牌》杂志社成果

起舞高分子,为共和国合成橡胶

屏幕截图 2024-03-22 140251.png






吴一弦:

北京化工大学教授


约访北京化工大学吴一弦教授,从早春开始,终于在深冬的暖阳中得见。她性格爽朗、笑容温暖、声音柔美,从学生聊起,脸上一直泛着藏不住的骄傲的光芒。亲手煮杯洗茶,在氤氲的普洱香味中,她向我们展开了她和中国合成橡胶研究的激情岁月。


传承“北化精神”,不负华年不负“亲”


访谈开始,被问及为何被取如此诗意的名字,吴一弦略有羞涩地解释:“这个名字其实诗意只是取其音,更重要的是,父亲希望我可以有独立的思考能力,在自己的人生中可以发出属于自己的声音。另外一方面,也是告诫我,美好华年值得追忆,但更需要创造,他希望我可以创造无怨无悔璀璨绚丽的人生华年。”

带着美好的祝愿,1982年,15岁的吴一弦从福建的一个小村庄考入北京化工学院,开始了她与北化长达几十载的缘分,“宏德博学,化育天工”的北化精神也从此融入血液,引为使命。

从事橡胶研究,是源于恩师武冠英先生的指引,也是年轻的她对国家需要和化工发展作出认真深度思考后的选择。

受访前几日,吴一弦刚去看望过九十多岁的武冠英先生,这位我国合成橡胶和工业开发的先驱者,是吴一弦研究生时的导师,当时他对学生说得最多的一句话就是:“科研成果一定要为国家、为人民服务”,这朴实的一句话,是武先生一生为之努力的科研准则,也深深影响了吴一弦和她的学生。

2015年的一天,吴一弦接到武先生电话后,焦急万分地赶到中日友好医院,看到了令她终生难忘的一幕:88岁的老先生,手上打着点滴,正目不转睛地阅读着英文文献,叫吴一弦过去,就是要讨论他的新发现。虽已退休多年,但他一直密切关注着中国化工的发展方向,学科研究也从未停下。“老一军科学家生命不息、奋斗不止的精神感染着、激励着我。我也会把这个故事经常和学生分享,可能,这就是科学精神和民族使命的传承,也是教育的意义”。

尽管科研工作繁重,但吴一弦始终没有忘记自己作为教师的神圣职责,她认为教育是科研的基础,人才是国家的未来。在课堂上,吴一弦结合自己丰富的科研和实践经验,瞄准科学研究前沿,深入浅出,把复杂的理论知识形象化,将相关科学研究前沿与自身科研体会带到课堂,带领学生感受着化工科学、材料科学的独特魅力。

本科生的授课,是吴一弦工作中非常重要的一部分。有课的时候,她早上6:40出发,7:30到达北京化工大学昌平校区,新校区湖边的无名亭是她最喜欢的地方,也是上课前在脑海中最后的备课阶段。虽教龄已30余年,但她对教学的敬畏之心从未削减,3小时的课程也还至少要用六七小时的准备,第二天如果有课,前夜备课到十二点是经常的事,“对我来说,教学是神圣的,必须要足够地尊重和敬畏。时代在变,每一届学生都会有一些变化,作为教育工作者一定要走近学生,去深度了解他们的所思所想,这样才能有效沟通,保证教学效果。”

而在研究生培养上,吴一弦更重视培养学生的创新性和独立研究能力,既给了学生们充分的创新空间,也确保了研究生的课题研究尽量少走弯路。目前,吴一弦已为国家培养研究生百余名,其中不乏优秀毕业论文、优秀毕业生、创新创业大赛的获奖者;她指导的博士生在国际期刊上发表的学术论文,三次荣获优秀论文提名奖。

“我就希望学生都平平安安,能够将使命和责任传承,我的任务就是把平台给搭好,提供温暖和力量,让他们长出自己的双翼,可以在科学的世界里充分自由、完全地飞翔,把科学创新的激情和动力发挥出来,我也算不负亲望,不负师恩。”在她看来,为人师者,就如同为人父母,总想把自己认为最好的给学生,这是作为老师的本职。在她生命里,学生是最重要的亲人,付出良多,从不求回报。桃李不言,下自成蹊,也许,那离校多年的学生在每个教师节从不遗忘的鲜花,在推掉重要议程和学生深度交流后的拥抱,学生取得新的成果时那按耐不住的深夜报喜……就是她对教育最美好的诠释,也是时间对她醉心于教学最好的回馈。

“聚合之家”有温度,打造高战斗力人才梯队


作为科技带头人,吴一弦十分注重科研团队的队伍建设,“科研事业是集体的事业,就像木桶效应那样,不能有短板。”从2002年开始,吴一弦借鉴她在比利时的留学经历,按月份为研究室成员过集体生日,大家都很享受这样有温度的工作氛围。这些年来,来自全国各地的学子,不仅在研究室里体会到可控聚合及先进高分子材料制备研究的乐趣,更感受到家的温暖,学生们亲切地称研究室为“聚合之家”,而已经毕业的学生,则称之为永远的“聚合娘家”。

吴一弦十分关心青年教师的成长和发展。除了在专业领域的无私带领外,她还主动关心青年教师在生活上的想法和要求,帮助他们解决困难,使团队成员体会到组织的关心和温暖,用专业、温暖和爱打造了一支素质优良、朝气蓬勃、战斗力强的党员队伍和学科梯队。

在吴一弦的带领下,团队先后承担包括国家“973”基础研究课题、国家“863”高新技术开发项目、国家自然科学基金项目、中国石油化工股份公司等50余项重大课题,从基础研究到技术创新再到产业应用,将研究成果转化为生产力,解决关键核心技术难题,获国家技术发明奖二等奖2项及省部级科技奖励10项,发表学术论文300余篇,发明专利150余项,合作著书《控制阳离子聚合及其应用》1部,受邀参编著作3部。 

熟悉她的人都知道,在少有的属于自己的时间里,吴一弦喜欢跳蒙古族舞,当音乐响起时,她整个人会完全投入进去,在抖肩、翻腕和不停的旋转中,体会辽阔天地之间的深沉、厚重、力量和豪迈,而这些感受,赋予她无尽的力量,在面对教育时充满着不知疲倦的激情和用心良苦的温柔,在做科研工作时则保持着理性的严谨和无限的浪漫。 


从无到有,从弱到强,创奇迹见未来


“橡胶与钢铁、石油和煤炭并称为四大国际公认的战略物资(参见中国大百科全书第三版网络版),在国家支柱产业和国防工业中是不可或缺的关键基础材料。合成橡胶产量多少、品种是否齐全,是衡量一个国家经济发展和工业化、现代化的标志性指标之一。”谈到科研工作,吴一弦的状态很自然地切换到相对严肃的模式。

回顾我国合成橡胶科研的历史,她介绍:新中国成立之初,大部分合成橡胶技术被国外严密垄断,为了破此局面,我国开始大力研发具有自主知识产权的合成橡胶技术。经过数十年、几代科研工作者艰苦卓绝的努力,目前,我国合成橡胶产能已居世界第一(约占世界合成橡胶总产能的30%),应用于航空航天、国防军工、新能源、环境及海洋等国家重大战略和新兴领域,是国民经济和国防军工不可或缺的关键材料;同时,也在全力发展高端合成橡胶产品,以拓展其在航空航天、人工智能、第五代移动通信技术及高端医疗等尖端应用领域。

从无到有,从有到精,是中国合成橡胶产业的发展史,也是值得历史记载的奇迹。对创造奇迹的她们来说,却是使命担当,是一往无前,是栉风沐雨,是日夜兼程。

“我是老北化人,骨子里有着老北化人的基因:敢闯、务实,没有什么问题是一定不能解决的,有困难就换思路、找方法,不断解决问题,这是让我很享受的事情。能够参与到国家重要领域的建设,则是我的幸运,让我有机会实现自己的人生价值。”她兢兢业业、攻坚克难,从基础研究到技术创新再到产业应用,实现了核心技术突破和三种合成橡胶关键基础材料的从无到有并且产业化制造,为我国合成橡胶的科学进步和产业发展作出了卓越贡献。

丁基橡胶,全球第四大合成橡胶品种,具有优异的气密性、水密性、化学稳定性及抗曲挠性,是一种与国家支柱产业和人民日常生活密切相关的重要高分子材料。然而半个世纪以来,其核心技术一直被国外垄断,并对中国实行严格的技术封锁。1989年,刚参加工作的吴一弦初生牛犊不怕虎,她以国家重大需求为导向,以极高的科学素养投入到异丁烯阳离子聚合及丁基橡胶合成的基础研究中,砺剑十年,吴一弦带领团队不断攻坚克难,研发出了一系列具有自主知识产权的创新技术。2002年,中国石油化工股份有限公司采用吴一弦团队自主研发的异丁烯可控阳离子聚合的理论、方法和工艺技术,解决了丁基橡胶生产中的核心技术难题,不仅可以在工业装置上顺利生产丁基橡胶,而且大幅度提高了丁基橡胶生产效率与产量,有效调节了丁基橡胶的微观结构参数,结束了我国丁基橡胶全部依赖进口的历史,也使我国成为少数掌握了丁基橡胶关键合成技术的国家之一。此后,她继续带领研究团队进行创新性研究,实现自我超越,开发了新一代引发体系及活性中心调控技术,成功应用于4.5万吨/年(2011年)丁基橡胶工业化生产,进一步引领我国丁基橡胶技术发展。

绿色轮胎是指安全、环保、高速、耐磨、节能的轮胎,具有低滚动阻力、低燃油消耗、出色的操纵稳定性、更短的制动距离和更好的耐磨性,已成为国际上高性能轮胎的发展方向。稀土顺丁橡胶是制造绿色轮胎必需的关键材料,2012年之前我国全部依赖进口。为此,吴一弦又带领研究团队继续坚持基础研究、技术开发与工业应用同步走,开展稀土催化剂及共轭二烯烃配位聚合研究,经过10多年的研究积累,开发了高活性高定向性的稀土催化剂及其制备技术、丁二烯可控配位聚合新方法与新工艺,形成了一系列自主知识产权技术,这些研究成果也于2012年10月在中国石油化工股份有限公司实现3万吨/年高性能稀土顺丁橡胶的工业应用,为绿色轮胎发展提供了高性能合成橡胶原材料。2017年9月,吴一弦带领研究团队在6万吨/年顺丁橡胶新催化剂工业试验中取得创新成果,所生产的顺丁橡胶产品具有优异的耐屈挠龟裂性能及抗裂口增长性能,有利于提高轮胎的高速性能、耐久性和安全性,推进了科技进步和产业发展。

超高分子量聚烯烃特种弹性体是不可或缺的战略关键材料,2018年之前全部依赖进口。她发明了通过稳定与保护活性中心调控活性链增长的方法,创制了超高分子量聚烯烃特种弹性体,研究成果在4.5万吨/年工业装置上成功应用,实现了该关键战略材料的国产化及实际应用,满足了国家战略需求。

星光不负赶路人,由于贡献突出,吴一弦被授予“第三届全国新世纪巾帼发明家新秀奖”“有突出贡献中青年专家”荣誉称号,获评“第十二届中国青年科技奖” 、“第九届中国青年女科学家奖”、“首都科技领军人才”、“北京市三八红旗手”、“北京高校优秀共产党员”、 中国化工学会“侯德榜化工科学技术成就奖”,入选“国家百千万人才工程”,当选中国化工学会会士。

“创新,是一个民族的希望,也是科学家必备的职业素质。越是重要的方向,越是需要创新和创造。现在国家高度重视科研工作,投入了大量资金引进科研人才,改善科研条件,我们真的没有理由不去把工作做好。”这样朴素又真诚的科研初心,激励着她带领团队不断创新、超越自我,引领行业发展,不断创造着中国化工的奇迹。

但她说,奇迹,永远在可以期待的未来。

为学者,她高怀至远,敢纤肩担道义;为长者,她虚怀若谷,聚英才共前行;为师者,她传道授业,以微光照未来。

“起舞高分子材料研究,为共和国合成橡胶,不负此生,无愧使命”,这是吴一弦结缘橡胶研究时的理想,也是她一直在走、越走越宽的路。

屏幕截图 2024-03-22 140415.png

屏幕截图 2024-03-22 140536.png



责编/马铭阳