來源:【人民日報一撇一捺】

高從堦,1942年生,山東青島人,中國工程院院士、浙江工業(yè)大學膜分離與水處理協(xié)同創(chuàng)新中心主任。長期從事海水綜合利用及膜分離領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作,是我國膜分離技術(shù)領(lǐng)域的著名專家和反滲透膜工程技術(shù)領(lǐng)域的開拓者之一。曾兩次獲得國家科技進步獎一等獎,獲得何梁何利科技進步獎、浙江省科技重大貢獻獎、10多項省部級科技進步獎。

高從堦(后排左)在指導學生做實驗。
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高從堦(后排左)在指導學生做實驗。

受訪者供圖

翻開中國海水淡化技術(shù)的發(fā)展史,高從堦的名字位列其中。在國內(nèi)最先籌建“中空纖維反滲透膜”的研制項目整套設施,促使國外相關(guān)產(chǎn)品降價30%;建成國內(nèi)首條反滲透復合膜生產(chǎn)線,實現(xiàn)反滲透膜國產(chǎn)化,打破國外壟斷;成功研制海水淡化工程應用的反滲透組件,解決海島居民飲用水難題……如今,耄耋之年的高從堦仍活躍在膜技術(shù)研發(fā)的第一線。

迎難而上,“從0到1”攻克海水淡化難題

高從堦與膜技術(shù)故事的開端,要追溯到上世紀60年代。那個時候,為解決沿海地區(qū)水資源短缺問題,我國開始在海水淡化領(lǐng)域進行探索。

早期,海水淡化主要采用蒸餾法,但成本很高,不具備推廣價值。1967年,國家海洋局受原國家科委委托,組織全國范圍內(nèi)的科研力量,在北京、青島和上海三地開啟海水淡化研究。剛畢業(yè)兩年、就職于國家海洋局第一海洋研究所的高從堦,被抽調(diào)到青島,參與反滲透膜的研究與開發(fā)。

“為找到項目所需的高壓泵,我們跑了全國很多工廠,最后是在上海的一家小型泵廠找到能用得上的型號?!备邚膱昊貞?,當時物資匱乏,試驗樣機也是東拼西湊而來。比如,試驗所用的聚氯乙烯燒結(jié)多孔板、用環(huán)氧樹脂和玻璃纖維壓制出的承壓板等器材,都是實驗室人員自己動手制作的。

可喜的是,僅耗時一年多,科研團隊便成功研制出醋酸纖維不對稱反滲透膜,脫鹽率可達96%以上,實現(xiàn)我國海水淡化反滲透膜從無到有的跨越。

后來,我國第一個海水淡化研究室在浙江杭州組建。高從堦從青島來到杭州,繼續(xù)從事海水淡化相關(guān)研究。

1974年,高從堦被推薦為“中空纖維反滲透膜和組器研究”課題的負責人?!爱敃r我?guī)ьI(lǐng)只有3個人的課題組,因陋就簡地建起中空纖維抽絲實驗室?!备邚膱暾f,他們決定開展三醋酸纖維素(CTA)中空纖維形成的熱致相分離研究,這在我國尚屬首次。

這一干就是9年?!拔覀兛朔Y料少、原材料和設備短缺等困難,逐步籌建了從小試、中試到批量制備的整套設施?!备邚膱昊貞?,通過一次次試驗和測試,就在1983年,CTA中空纖維反滲透膜及組器研制相關(guān)成果通過了國家海洋局和浙江省科委聯(lián)合組織的鑒定。該項成果具有操作壓力低、透水量大等優(yōu)點,可廣泛地應用于純水制備和苦咸水淡化,售價僅為國外相似產(chǎn)品的1/3左右,此后迫使國外企業(yè)將同類產(chǎn)品價格降低30%到50%。

1990年,高從堦團隊成功解決了大型中鹽度苦咸水脫鹽組件的制膜技術(shù)和粘結(jié)密封等重要關(guān)鍵技術(shù)。1997年,在浙江舟山嵊山島建成我國第一個自主設計制造的500噸/日反滲透海水淡化項目。2000年,我國第一座1000噸/日海水淡化設備研制成功并投入使用……“向海洋要淡水”從理論變成現(xiàn)實。

不斷攀登,見證中國膜分離產(chǎn)業(yè)從無到有、從有到優(yōu)的發(fā)展歷程

高從堦大學時主修的外語是俄語,僅在最后一個學年聽過英語課,這樣的英語基礎不足以閱讀英文文獻。為了更好地參與科研,高從堦暗下決心要提高英語水平。

1972年,他花了近一個月的工資,買了一臺收音機用來學習英語。經(jīng)過一段時間努力,他可以準確高效地閱讀英文文獻。然而,他并不滿足,又學習了日語。經(jīng)他翻譯的多篇日本反滲透膜研究領(lǐng)域的第一手資料,為我國的膜技術(shù)研究提供了有價值的前沿信息。

1982年2月,高從堦參與了一次為期2年的出國學習。在此期間,他與導師一起,在國際上首次采用離子交聯(lián)復合法、功能團等當量反應法和孔徑熱保護法制備多種復合膜,最終發(fā)表兩篇有關(guān)荷電膜研究的科研論文。

高從堦回國后,他帶領(lǐng)團隊研制出國內(nèi)第一張芳香族聚酰胺反滲透復合膜,填補國內(nèi)空白;在國內(nèi)最先建成芳香族聚酰胺反滲透復合膜生產(chǎn)線,初步實現(xiàn)反滲透復合膜的產(chǎn)業(yè)化;在國內(nèi)首次實現(xiàn)活性染料脫鹽純化提級的工業(yè)應用……

當被問及如何做科研,高從堦告訴年輕人:“做科研不能只知埋頭苦干,更要學會抬頭看世界前沿?!?/p>

他講起自己早年的經(jīng)歷,“1974年,我開始帶團隊獨立做科研項目,那時候沒經(jīng)驗,找到一個方向就悶頭往前沖,但研究了近一年,便決定放棄?!痹蚴桥c國內(nèi)其他研究團隊“撞題”。

“相同的科研項目,別的團隊有三四十名科研人員參與,我們只是幾個人的小團隊,強行推動項目,是對科研資源的浪費。”高從堦轉(zhuǎn)換賽道,轉(zhuǎn)而開展CTA相關(guān)研究。這次的及時轉(zhuǎn)型,推動我國在上世紀80年代擁有了自主研發(fā)、自主設計、自主生產(chǎn)的中空纖維反滲透膜。

50余年的科研生涯,高從堦見證了中國膜分離產(chǎn)業(yè)從無到有、從有到優(yōu)的發(fā)展歷程。據(jù)統(tǒng)計,2023年,中國膜企業(yè)總數(shù)達2000多家,膜工業(yè)總產(chǎn)值約4384億元,占全球膜工業(yè)總產(chǎn)值的30%左右。在大規(guī)模應用方面,我國的膜分離技術(shù)基本達到世界先進水平,是全球最大的分離膜生產(chǎn)國之一。

堅守一線,不斷推動膜技術(shù)應用場景拓展

在浙江工業(yè)大學莫干山校區(qū),高從堦團隊成員、浙江工業(yè)大學化學工程學院實驗師徐燕青正在開展耐溶劑納濾膜的工業(yè)化放大實驗。年逾八十的高從堦觀看片刻后,指著已經(jīng)頗具規(guī)模的長卷膜材料給出建議:“膜材料的工業(yè)化放大應用,除了膜材料本身的耐溶劑特性,還要考慮其他組件和粘膠的耐溶劑特性,這是一項系統(tǒng)性工程?!?/p>

在高從堦等專家的指導下,浙江工業(yè)大學憑借“新型膜法水處理關(guān)鍵技術(shù)及應用”項目獲得2023年度國家科技進步獎一等獎。該新型膜法處理技術(shù),取得了海水淡化、超純水制備、醫(yī)藥純化、核沾染水處理等多項關(guān)鍵技術(shù)突破。

令高從堦的學生周勇敬佩的是,高從堦現(xiàn)在仍堅持每天閱讀膜技術(shù)領(lǐng)域最新外文文獻,遇到有啟發(fā)意義的,他會寫上自己的思考后分享給大家,為科研工作打開新視野。

雖然科研工作非常忙碌,每逢接到高校講座或?qū)W術(shù)研討的邀請,高從堦都欣然前往,“如果我們這一輩人的經(jīng)驗能給予青年一些啟發(fā),那再好不過了?!?/p>

“潔凈廠房用的空氣凈化器、醫(yī)院用的血液透析儀、太陽能面板等產(chǎn)品都有膜技術(shù)應用。”高從堦介紹,社會的進步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都需要膜技術(shù),除了廣泛用于海水和苦咸水淡化、飲用水凈化的液體分離膜外,還有氣體分離膜、特種分離膜、新能源膜和醫(yī)用膜等種類,現(xiàn)已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,并應用于各行各業(yè)。

隨著膜技術(shù)在其他領(lǐng)域的應用不斷拓展,未來科研人員大有可為。高從堦期待更多的科研人員勇于嘗試、不斷探索,共同推動中國膜技術(shù)繼續(xù)取得新突破。

編輯手記

為海洋事業(yè)提供科技助力

劉涓溪

研發(fā)中空纖維反滲透膜,建成國內(nèi)首條反滲透復合膜生產(chǎn)線,研制海水淡化工程應用的反滲透組件……50余年來,高從堦院士圍繞海水淡化技術(shù)不斷攻關(guān),推動我國海水淡化技術(shù)從無到有、從實驗室走向工程應用,為海洋事業(yè)提供堅強助力。

海水淡化能有效解決淡水資源短缺、實現(xiàn)水資源利用的開源增量,在促進農(nóng)業(yè)工業(yè)用水、助力遠洋漁業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。在國家重大需求面前,高從堦不畏艱難、奮力創(chuàng)新,打破技術(shù)壁壘、推動降本應用,提高了我國海水淡化技術(shù)的核心競爭力。

對高從堦來說,海洋充滿神秘與挑戰(zhàn),孜孜以求的動力源自他獨到的眼光和濃濃的家國情懷。逐夢深藍、提高海洋資源開發(fā)能力,為我國海洋事業(yè)發(fā)展不斷奔走,相信在更多如高從堦一樣的科研工作者共同努力下,我國的海洋科技領(lǐng)域必將涌現(xiàn)更多成果。

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報道來源:《人民日報》2025.4.3 第6版

人民日報記者 顧春

版面責編:張彥春、宋宇、曾亦辰

本期責編:劉莉莉、羅彥、婁霄霄

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