方志強 李軍 田君飛 何北海
“造紙術(shù)”是中國古代的四大發(fā)明之一,是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶,是中華民族的瑰寶,作為文字的載體以及世界科學、文化的傳播媒介,紙為人類社會文明的進步和發(fā)展做出了極為重要的貢獻。2007年國家發(fā)布的《造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》指出:造紙產(chǎn)業(yè)是與國民經(jīng)濟和社會事業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的重要基礎(chǔ)原材料產(chǎn)業(yè),它產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大,市場容量大,是拉動林業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、印刷、包裝、機械制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
古法造紙術(shù)的發(fā)明為中國贏得了驕傲,但在現(xiàn)代造紙工業(yè)中,我國的造紙工業(yè)曾一度落后。改革開放初期的1978年,我國紙和紙板的年產(chǎn)能僅為439萬t,且現(xiàn)代造紙裝備全部依賴進口。十一屆三中全會以后,改革開放成為我國的一項基本國策,引進、消化、吸收、再創(chuàng)新成為我國造紙工業(yè)發(fā)展的基本模式,國家為此投入了大量的人力、物力和財力,我國造紙工業(yè)迎來了快速發(fā)展期。1978年至2008年的30年時間,紙和紙板產(chǎn)量年均增速達到10.15%,消費量年均增速9.94%。從2009年至今的10年間,我國紙和紙板產(chǎn)量已穩(wěn)居世界第一,2018年紙和紙板產(chǎn)量達1.17億t,是40年前的26.5倍!造紙裝備也從全部依靠進口到已經(jīng)具備生產(chǎn)現(xiàn)代高速造紙機的能力,我國造紙行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。
改革開放的大變化也促進了華南理工大學制漿造紙工程學科的大發(fā)展。經(jīng)過40年的歷練,華南理工大學已經(jīng)發(fā)展成為制漿造紙工程學科領(lǐng)域教學、科研實力最強的高校之一。華南理工大學制漿造紙工程學科順應(yīng)時代發(fā)展,緊緊圍繞國家、行業(yè)的重大需求,結(jié)合我國實際情況,不斷探索,不斷創(chuàng)新,教學和科研取得了一系列豐碩的成果,為行業(yè)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐和人才支撐,并做出了積極的貢獻。
1開拓進取,學科布局不斷夯實
制漿造紙工程為二級學科,隸屬輕工技術(shù)與工程一級學科。1952年華南工學院建校之初,即設(shè)植物纖維紙制造學本科專業(yè)。其后,專業(yè)名稱雖經(jīng)多次變更,但初心始終不變。目前,該專業(yè)的本科名稱為輕化工程,研究生(碩士、博士)專業(yè)名稱為制漿造紙工程。
改革開放40年來,隨著造紙行業(yè)的飛速發(fā)展,華南理工大學輕工技術(shù)與工程學科承載著學科的傳統(tǒng),開拓進取,依托學科優(yōu)勢,拓展學科內(nèi)涵,學科布局不斷夯實。
1984年制漿造紙工程專業(yè)獲得博士學位授予權(quán)。1991年獲批設(shè)立全國首批博士后科研流動站,并于2005年、2010年、2015年連續(xù)三次榮獲“全國優(yōu)秀博士后流動站”稱號。2007年華南理工大學輕工技術(shù)與工程學科被評為一級學科國家重點學科,是首批進入國家“211工程”及“985工程”建設(shè)行列的國家一級學科重點學科,在前三次全國學科評估中整體實力排名位列第一,在2017年第四輪學科評估中入選A+學科,同年入選教育部“雙一流”建設(shè)學科。
改革開放的東風大大推動了學科的國家級平臺建設(shè)。1989年獲批建設(shè)制漿造紙工程國家重點實驗室,1996年獲批建設(shè)造紙與污染控制國家工程研究中心,2015年獲批建設(shè)輕工與食品國家級實驗教學示范中心。這些國家級平臺的建設(shè),為華工制漿造紙工程學科的進一步發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。國家重點實驗室專注應(yīng)用基礎(chǔ)研究,引領(lǐng)學科的前沿方向;國家工程中心偏重科研成果轉(zhuǎn)化,促進產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步。目前學科已經(jīng)形成了院士領(lǐng)銜、“領(lǐng)軍人才”“長江學者”“拔尖人才”“新世紀人才”等為梯隊、年齡與知識結(jié)構(gòu)合理的一流師資隊伍。學科布局基本完成,科研方向優(yōu)勢突出,人才培養(yǎng)特色鮮明,國內(nèi)國際知名度不斷提高。在2016年全球造紙科技創(chuàng)新競爭力排行榜中,華南理工大學在全球從事制漿造紙研究的7839家科研機構(gòu)中位列第二名,進入全球制漿造紙領(lǐng)域的領(lǐng)跑行列。
2創(chuàng)新驅(qū)動,學科建設(shè)持續(xù)發(fā)展
改革開放以來,我國造紙工業(yè)突飛猛進,但高速發(fā)展過程中也存在一些突出的問題,如原料結(jié)構(gòu)不合理、節(jié)能減排壓力大、升級轉(zhuǎn)型需求迫切等。華南理工大學制漿造紙工程學科以產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為己任,在研究領(lǐng)域和方向上積極服務(wù)國家戰(zhàn)略和行業(yè)需求,針對行業(yè)發(fā)展中存在的問題展開研究和攻關(guān),研究成果直接應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn),為造紙工業(yè)的發(fā)展做出了應(yīng)有的貢獻。
針對我國制漿原料缺乏,草類制漿技術(shù)缺乏的問題,華南理工大學長期堅持各類非木原料的制漿技術(shù)的開發(fā)研究,從蔗渣、麥草、蘆葦、竹到棕櫚、紅麻、棉稈等幾乎包括了目前已知的各類制漿原料,王宗和、陳嘉翔、梁文芷等老一輩科技工作者為此付出了畢生精力,成果斐然?!罢嵩粡娎w維的研究”獲得了1978年全國科學大會獎(王宗和等),“紅麻全稈化機漿漂白工藝的研究與設(shè)備選用”獲得1996年國家科技攻關(guān)重大成果特等獎(陳中豪等),“造紙原料微細結(jié)構(gòu)及制漿機理的研究”獲得1991年國家教委二等獎(陳嘉翔等),這些研究成果至今對制漿原料的工藝開發(fā)起到很好的借鑒作用。
造紙廢水污染,是所有造紙人心中永遠的一塊心病,在造紙工業(yè)快速增長時期,眾多小型造紙企業(yè)工藝設(shè)備落后,為追求利益最大化,不惜以犧牲環(huán)境為代價,換來的是行業(yè)廢水排放量、COD排放量多年來高居全國第一,為了解決行業(yè)廢水問題,實現(xiàn)新時代生態(tài)文明建設(shè)的國家方略,清潔生產(chǎn)和污染治理歷來都是華南理工大學制漿造紙工程專業(yè)的主要研究方向之一,通過造紙行業(yè)源頭控制和末端治理相結(jié)合的水污染全過程控制集成技術(shù)的研究,攻堅克難,為企業(yè)提供污染防治成套可行技術(shù),研究成果成功實現(xiàn)推廣應(yīng)用,在行業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。科研成果多次獲得國家、省部級獎勵,如“中高濃紙漿少污染漂白方法與裝置”獲2002年國家發(fā)明二等獎(陳克復等);“廢紙造紙廢水資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”獲2009年國家科技進步二等獎(萬金泉等);“中高濃度紙漿清潔漂白技術(shù)”獲2010年國家科技進步二等獎(陳克復等);“造紙行業(yè)清潔生產(chǎn)和末端治理相結(jié)合的水污染全過程控制集成技術(shù)”獲2017年教育部科技進步一等獎(陳克復等)。
傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)裝備水平落后是制約行業(yè)發(fā)展的另一個重大問題,我國造紙工業(yè)要強起來,不可能永遠依賴進口,必須走自主創(chuàng)新的道路。華南理工大學在造紙裝備的研發(fā)中涵蓋了制漿造紙全流程的關(guān)鍵設(shè)備,如高濃盤磨、頂網(wǎng)成形器、中低速造紙機流漿箱、高速造紙機稀釋水系統(tǒng)等,從機理研究、結(jié)構(gòu)設(shè)計到形成系列化產(chǎn)品,產(chǎn)品在行業(yè)推廣應(yīng)用,不斷提高裝備研發(fā)水平,1995年“蔗渣中密度纖維板熱磨機盤片(磨盤)的設(shè)計研制”獲國家教委科技進步二等獎(李世揚等);“現(xiàn)代造紙機紙頁質(zhì)量控制技術(shù)”獲2016年教育部技術(shù)發(fā)明二等獎(馮郁成等);華南理工大學承擔的國家科技支撐計劃“國產(chǎn)高速造紙機的研制”項目,這臺國產(chǎn)紙機幅寬達5600mm,車速達1500m/min,紙機在河南江河紙業(yè)建成投產(chǎn),并通過科技部驗收,實現(xiàn)了高速紙機整機的系統(tǒng)集成創(chuàng)新,主要技術(shù)指標達到國際同類裝備先進水平,整體技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先。
3內(nèi)生外延,學科改革再重任
當前正是世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的歷史性交匯期,造紙工業(yè)發(fā)展既面臨著千載難逢的歷史機遇,又有著差距拉大的嚴峻挑戰(zhàn)。以新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式為特點的新經(jīng)濟快速興起,傳統(tǒng)造紙工業(yè)面臨著結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級以及新興領(lǐng)域拓展等緊急而艱巨的任務(wù)。
面對造紙工業(yè)發(fā)展的新形勢,制漿造紙工程學科的改革一直沒有止步。學科遵循內(nèi)生和外延2種方式拓寬專業(yè)方向和研究領(lǐng)域,2種方式齊頭并進,在改革中尋求機遇和發(fā)展。
學科內(nèi)生以學科交叉融合為主,產(chǎn)生了一批研發(fā)新興材料的研究方向,如紙基功能材料、新型包裝材料、3D打印等,其中紙基功能材料方向瞄準國家重大戰(zhàn)略需求,在芳綸材料的研發(fā)上突破國外技術(shù)封鎖,為我國國防裝備研制提供了材料保障,同時,利用芳綸材料比重輕、比強度和比剛度高、抗>中擊、優(yōu)異的隔音隔熱阻燃性能,良好的高溫穩(wěn)定性等特點研發(fā)新材料,在2016年,相關(guān)研究成果作價6684萬元,以技術(shù)入股的方式,與中車集團株洲時代新材料科技股份有限公司共同設(shè)立合資公司,在行業(yè)內(nèi)引起熱烈反響。
學科外延則將制漿造紙的概念直接擴大至生物質(zhì)高效分離和高效利用,設(shè)立了資源環(huán)境科學專業(yè)以及生物質(zhì)科學與工程2個新興專業(yè),以造紙植物原料的各類組分為研究對象,研究方向涉及木質(zhì)素結(jié)構(gòu)解析、木質(zhì)素改性與利用、生物質(zhì)能源與平臺材料、半纖維素改性合成及高附加值利用等,均為國際前沿研究熱點。華南理工大學制漿造紙工程學科面向科技前沿,潛心研究,取得了令人囑目的成績。其中“農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)主要組分清潔高效分離及高值化利用研究”獲2007年教育部高等學??茖W技術(shù)一等獎(孫潤倉等);“堿木質(zhì)素的改性及造紙黑液的資源化高效利用”獲2015年國家技術(shù)發(fā)明二等獎(邱學青等)。
華南理工大學輕工學科改革將按照國家重大戰(zhàn)略需求以及造紙工業(yè)的行業(yè)需求,瞄準世界科技前沿,做好學科發(fā)展的頂層設(shè)計,加大人才引進和培養(yǎng)力度,盤活并優(yōu)化資源配置,構(gòu)建符合科技創(chuàng)新規(guī)律的體制機制,營造更加良好的創(chuàng)新體系和創(chuàng)新生態(tài),不斷提升原始創(chuàng)新能力,奮力攻克關(guān)鍵核心技術(shù),努力成為造紙工業(yè)的領(lǐng)跑者、新興前沿交叉領(lǐng)域的開拓者。爭取在植物資源高效轉(zhuǎn)化利用、生物質(zhì)基材料與能源、紙基功能材料、過程裝備與智能化、生物質(zhì)能源與生物催化研究等方面取得一批具有國際影響力、能解決行業(yè)共性問題的創(chuàng)新成果。
4堅守責任,人才培養(yǎng)碩果累累
改革開放40年來,一代又一代華工人堅守教書育人的重任,努力探索新時代下造紙工業(yè)人才教育的“新思路”“新模式”“新體系”和“新質(zhì)量”,瞄準造紙產(chǎn)業(yè)在人才方面的當前急需和未來布局,構(gòu)建引領(lǐng)輕工行業(yè)發(fā)展的華南理工大學輕工教育的“新格局”。全力培養(yǎng)具備5類特征的新型高級工程人才:(1)掌握輕工業(yè)的前沿共性技術(shù)與相關(guān)交叉學科的知識,以促進造紙行業(yè)在基礎(chǔ)新材料、關(guān)鍵工藝、高端裝備、系統(tǒng)集成等方面的突破;(2)具備輕工業(yè)綠色制造與可持續(xù)發(fā)展的理念,以促進造紙行業(yè)高效、清潔、低碳、循環(huán)的“智”造體系的建立;(3)具備突出的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐能力,以促進造紙行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系和企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展機制的建立;(4)具備科研成果轉(zhuǎn)化的意識和加速將科研成果轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新產(chǎn)品的能力,以提高造紙行業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的效率;(5)具備國家戰(zhàn)略意識、國際化視野、先進質(zhì)量管理經(jīng)驗、良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng),以強化企業(yè)的社會責任、生態(tài)文明建設(shè)、先進技術(shù)全球化布局和良好品牌形象。
依托學科優(yōu)勢和3個國家級科研教學平臺,以及制漿造紙工程學科國家“111”創(chuàng)新引智基地、教育部“植物資源化學與化工”國家級(I類)科技創(chuàng)新平臺等省部級科技平臺,在王宗和、陳嘉翔、盧謙和等老一輩教授的精神感召下,在以陳克復、劉煥彬、詹懷宇等為代表的一批全國知名的專家教授的帶領(lǐng)下,全體教職工嚴謹治學、言傳身教、辛勤耕耘,共同繪就了一幅幅燦爛而恢宏的歷史畫卷,譜寫了一曲曲壯麗而輝煌的教育樂章。
截至2018年12月,本學科共培養(yǎng)本科畢業(yè)生3087人,博士畢業(yè)生361人,碩士畢業(yè)生1083人。我們培養(yǎng)出華南理工大學第一位碩士研究生、制漿造紙學科全國第一位博士生,幾千多名優(yōu)秀學子從這里啟航,服務(wù)于行業(yè),成為行業(yè)發(fā)展的骨干,為造紙工業(yè)取得的巨大成就貢獻了華工智慧。
5使命擔當,助力產(chǎn)業(yè)再創(chuàng)輝煌
輕工學科作為華南理工大學唯一“A+”學科,在“雙一流”為目標的前提下,立足于國家重點實驗室、國家工程研究中心、國家實驗教學示范中心3個國家級平臺,面向創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“一帶一路”等一系列國家重大戰(zhàn)略,當仁不讓地肩負起造紙工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和新產(chǎn)業(yè)培育的重任,不斷提升原始創(chuàng)新能力,奮力突破核心關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢,在未來全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點。
回顧過去,我們倍感自豪;展望未來,我們信心滿懷。“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”。在新的征程上,機遇與挑戰(zhàn)共存,傳承與創(chuàng)新并重,我們將肩負起時代賦予的新使命,瞄準學科領(lǐng)域的科學問題和社會的重大需求,朝著辦一流學科、育一流人才、出一流成果的目標邁進。我們堅信,我們會凝心聚力,厚德尚學,自強不息,務(wù)實創(chuàng)新,追求卓越,一定能助力我國造紙工業(yè)再創(chuàng)輝煌!