Academician's story

一縷白發(fā)生

一汪清水來

Part 5

[想做實驗 先要想怎么造實驗設(shè)備]

想要做出CTA中空纖維反滲透膜，只有配方是不夠的，把三醋酸纖維素變成中空纖維的過程需要用到加熱裝置、擠塑機等。

沒有擠塑機，高從堦就去浙江大學(xué)借用，后來他和同事們自己做出來了4套擠塑機；沒有抽絲用的中空噴絲頭，他就到化纖廠去借，借的同時再在化纖廠里找一些淘汰的設(shè)備，搬回實驗室改造后作為實驗裝置用，后來高從堦又根據(jù)實驗需要自己完成了噴絲頭的設(shè)計。

中空纖維做出后，還要面臨澆鑄、離心等加工環(huán)節(jié)，以及殼體生產(chǎn)和解決實際應(yīng)用中的種種問題。把中空纖維晾干，用環(huán)氧樹脂澆鑄的過程，需要用到離心機，當(dāng)時找到了浙江工業(yè)大學(xué)一起合作研制，高從堦略帶驚喜地說：“我們當(dāng)時竟然把離心機設(shè)備都給做出來了！”后來又和浙江工業(yè)大學(xué)一起研制了殼體，在杭州一家玻璃鋼工廠實現(xiàn)了生產(chǎn)。使用過程中，中空纖維很容易斷裂，最后發(fā)現(xiàn)在中空纖維和環(huán)氧樹脂之間加入聚氨酯，就能起到很好的緩沖作用。

（中空纖維膜組件測試裝置）

高從堦和同事們一起，克服了資料少、原料短缺、設(shè)備改造等困難，對CTA中空纖維形成的熱致相分離過程中熔化、擠出、蒸發(fā)、降溫、分相、收集拉伸、熱處理及膜的致密層取向和控制等方面，進行了逐一探討和分析，通過一次又一次的反復(fù)實驗和測試，終于摸索出了合適的助熔劑、添加劑以及壓力式進料擠出、分段變溫加熱熔融、擠出后蒸發(fā)和降溫的調(diào)控、膜分相和取向結(jié)構(gòu)保證等條件。前前后后找了40家高校和企業(yè)合作，歷經(jīng)8年時間，烏絲生銀發(fā)，進入不惑之年，才最終和同事們一起完成了CTA中空纖維膜的研發(fā)。

高從堦在總結(jié)自己成功的經(jīng)驗時說到：“我感受最重要的有三點：一是責(zé)任感，就想著一定要為國家做出這個膜，這是我作為科研人員必須盡的責(zé)任；二是選擇很重要，沒有盲目開展實驗工作，而是做好國內(nèi)外研究情況的功課，在只有4個人的情況下，主動思考更適合我們團隊的研究方向；三是重合作，我們自己的力量很薄弱，如果只有自己來做，我可能永遠也做不出來，要根據(jù)實際情況團結(jié)一切能合作的力量，充分利用每個機構(gòu)、個人的優(yōu)勢和優(yōu)點，大家各自分工，一起完成了這個產(chǎn)品的開發(fā)。我們和許許多多的科研人員一起，發(fā)揚了攻關(guān)精神、合作精神，排除萬難，最后才為國家完成了這個任務(wù)，解決了工業(yè)的‘口渴’難題。”

Part 6

[應(yīng)用出去才是好產(chǎn)品]

“任何成果不是一個、兩個人的，而是一個團隊的成果” CTA中空纖維膜研發(fā)成功后，高從堦和同事們又一起攻克了一系列CTA中空纖維膜制備、結(jié)構(gòu)和性能的調(diào)控和檢測、大型中空纖維組器設(shè)計和制造工藝、中空纖維黏合成型技術(shù)、組器的配套應(yīng)用技術(shù)等關(guān)鍵難題。反滲透膜制備是被當(dāng)時膜科技界公認的反滲透系統(tǒng)的核心難題，一直以來被國外發(fā)達國家壟斷，從此，我國成為世界上能掌握中空纖維反滲透膜產(chǎn)品工業(yè)化制造技術(shù)的少數(shù)國家之一。

由高從堦主持的“中鹽度苦咸水淡化用反滲透膜及組器的研究開發(fā)”項目被列入國家“七五”科技計劃。經(jīng)過攻關(guān)，他獨創(chuàng)了反滲透膜液的組成，革除了其中的有毒成分，簡化了傳統(tǒng)的制膜工藝，探索出了適合國產(chǎn)膜特性的相應(yīng)制膜工藝，使國產(chǎn)反滲透膜的物化性能達到當(dāng)時的國際先進水平。

由他研發(fā)的中空纖維反滲透膜經(jīng)過杭州水處理林斯青、胡振華等人的放大，張希照等人的工業(yè)化生產(chǎn)，姚復(fù)寶、徐榮安等人進一步拓展工業(yè)化應(yīng)用，結(jié)合國產(chǎn)化設(shè)備，為浙江無線電廠大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)開發(fā)了全國產(chǎn)化的超純水系統(tǒng)，達到了美國ASTM-EI級電子工業(yè)用水標(biāo)準，這是我們中國人真正自己做的全國產(chǎn)化，里面每一個零件都是國產(chǎn)的。

在杭州水處理整個團隊的集體攻關(guān)之下，終于使CTA中空纖維反滲透膜和組器實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)并實際應(yīng)用在了各個工業(yè)用水領(lǐng)域。就這樣，我國自主研發(fā)、自主設(shè)計、自主生產(chǎn)的“中空纖維反滲透膜”橫空出世了，大大促進了我國反滲透膜與膜相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這種工藝制備出來的中空纖維反滲透膜，具有操作壓力低、透水量大的優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于純水制備和苦咸水淡化領(lǐng)域。當(dāng)時我們的產(chǎn)品只賣3000-5000元，國內(nèi)企業(yè)競相購買，而且反饋說用起來比國外同類產(chǎn)品效果還要好，迫使國外企業(yè)不得不調(diào)整價格，相關(guān)產(chǎn)品直接應(yīng)聲降價30%-50%。除了膜本身的銷售產(chǎn)值，迫使國外產(chǎn)品降價為國家節(jié)省了數(shù)千萬外匯，帶來的社會效益也同樣是巨大的。CTA中空纖維反滲透膜在我國推廣應(yīng)用了十余年，極大促進了我國反滲透膜與膜相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

Part 7

[18年光陰，終獲甘泉]

1983年，“4寸中空纖維反滲透淡化器”先后獲得了國家海洋局和浙江省科技進步獎。

高從堦主持的“中鹽度苦咸水淡化用反滲透膜反應(yīng)器”項目，于1991年獲得國家計委、國家科委、財政部頒發(fā)的“七五”科技重大成果獎。

1992年中空纖維反滲透膜及組器的研發(fā)與反滲透膜產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的3個項目：大規(guī)模集成電路超純水系統(tǒng)示范工程、國產(chǎn)反滲透裝置在電廠高壓鍋爐補給水系統(tǒng)的應(yīng)用示范工程、國產(chǎn)反滲透裝置在海島地下苦咸水淡化系統(tǒng)的應(yīng)用示范工程一起，合并為“國產(chǎn)反滲透膜裝置及工程技術(shù)開發(fā)”項目，申報到國家海洋局，獲得了國家海洋局科技進步一等獎。又通過國家海洋局申報到國家，國家也給予了肯定，榮獲國家科技進步一等獎。那一年一共有37個項目獲得了國家科技進步一等獎，考慮到各方面因素，其中的4個項目獲獎內(nèi)容不予公開，本項目便是那4個之一。

在高從堦的帶領(lǐng)下，一眾科研人員和工程人員的配合努力下，杭州水處理當(dāng)時取得的科技成果就代表了國家膜技術(shù)的最高水平。這就是我國最早能夠?qū)崿F(xiàn)反滲透的技術(shù)，最早能夠產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)，而且用在了電子工業(yè)、電力工業(yè)、海島苦咸水這些國家的重點用水安全保障的應(yīng)用領(lǐng)域。

1995年，53歲的高從堦成功當(dāng)選為中國工程院院士，他是我國海水淡化和膜技術(shù)領(lǐng)域的第一位院士。從此，他更加嘔心瀝血，一生只為一張膜，從踏入膜研發(fā)開始，為國家膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奮斗、奔走了60年。

書寫院士故事

弘揚科學(xué)家精神

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原標(biāo)題：《書寫院士故事，弘揚科學(xué)家精神丨一縷白發(fā)生 一汪清水來 （下）》