王 軍
劉孝波在科學(xué)中國人(2018)年度人物盛典上
2019年6月15日,四川眉山,我國首臺套年產(chǎn)1000噸高性能聚芳醚腈生產(chǎn)線宣布建成投產(chǎn)。這標(biāo)志著我國具有完整知識產(chǎn)權(quán)的高性能聚芳醚腈規(guī)模化生產(chǎn)成套技術(shù)取得實質(zhì)性進展,實現(xiàn)了聚芳醚腈從分子理論設(shè)計到實驗樣品制備再到規(guī)模化產(chǎn)品生產(chǎn)的成功轉(zhuǎn)化。
什么是“聚芳醚腈”?它的研究及量產(chǎn)有何意義?對很多普通老百姓來說,他們或許會有這樣的疑問,而對這次首臺套年產(chǎn)1000噸高性能聚芳醚腈生產(chǎn)線的“孕育者”——電子科技大學(xué)材料與能源學(xué)院教授劉孝波及其團隊來說,用行動來解答這兩個問題恰是他們多年奮斗的動力源泉。所幸的是,“千淘萬漉雖辛苦,千錘百煉始成金”,首臺套的成功投產(chǎn),算是對他們多年艱辛努力“最自然不過的回報”。
四川省成都市,信息風(fēng)云激蕩,知識星空翱翔。電子科技大學(xué)這所以電子信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科教研聞名,多學(xué)科協(xié)同發(fā)展的巍巍學(xué)府就坐落在此。“如何立足電子科技大學(xué)在電子材料方面的優(yōu)勢,發(fā)掘高分子功能材料的應(yīng)用潛力”這是劉孝波以不惑之年加入電子科技大學(xué)時思考得最多的問題,這算是他人生中的“第三次創(chuàng)業(yè)”。從加盟的那天起,他就篤定了要做“最想做的自己”——堅持少開會、專心科研的工作原則,并且要堅持做一個時間越久,價值越大的研究方向。
一直以來,耐高溫高分子材料被英國帝國化學(xué)工業(yè)公司(I C I)、德國德庫薩、美國杜邦(Dupont)等外國公司開發(fā)并壟斷?!氨M管我國科學(xué)家近年在功能高分子領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果,但仍然缺乏可以引領(lǐng)該領(lǐng)域發(fā)展的原創(chuàng)性學(xué)術(shù)思想,且我國在高端功能高分子材料的應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)上仍然落后于美日德等發(fā)達國家?!睙o論在什么時候,劉孝波的心里始終有“一桿秤”——研究要始終瞄準(zhǔn)國家、社會所需,研究要力求“頂天立地”:上既能激發(fā)科學(xué)探索,下又能落地開花……在他的研究世界里,科研就像一條上下連接的全鏈條,只有上下貫通,才能真正實現(xiàn)其價值。哪怕隨之而來的是經(jīng)費緊張、人員不足等一系列問題,他也毫不退縮。學(xué)化學(xué)出身的他打心眼兒里希望能借助創(chuàng)新血液的注入,帶動電子科技大學(xué)相關(guān)學(xué)科乃至整個行業(yè)的發(fā)展,最終形成產(chǎn)業(yè),而他夢想的發(fā)力點,就放在了聚芳醚腈和腈基樹脂這兩個高分子功能材料的基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)研究之上。
聚芳醚腈和腈基樹脂是兩種特種高分子材料,它們最突出的優(yōu)點是高強度、高模量、耐高溫、自阻燃。其中,聚芳醚腈作為聚芳醚類的熱塑性高分子,它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在170℃~380℃范圍內(nèi)可控調(diào)節(jié),因此可以根據(jù)實際應(yīng)用需要,定制聚芳醚腈材料的長期使用溫度;它的另一突出優(yōu)勢是加工溫度窗寬,可在280℃~320℃溫度條件下采用任意成型方式進行加工,不像PEEK的加工溫度需要高于340℃。腈基樹脂屬于熱固性樹脂。纖維增強腈基樹脂基復(fù)合材料是目前公認的阻燃性最好的聚合物基復(fù)合材料,它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可通過結(jié)構(gòu)調(diào)整來控制,最高可達500℃,即可在500℃的溫度下長期使用。這兩類耐高溫樹脂基復(fù)合材料都表現(xiàn)出高的結(jié)構(gòu)強度和模量,可作為高強結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用在航空航天、機械化工、電子電氣、船舶建造等領(lǐng)域,是高端制造業(yè)的重要基礎(chǔ)原材料之一,屬于“受限制”的戰(zhàn)略新材料。
這是一條考驗毅力、耐力的漫漫長路,因而有很多人止步于某一段路,但劉孝波從一開始就篤定了自己要堅持走到底,事實上,他也確實做到了。經(jīng)過近20年的專注研究,他帶領(lǐng)的團隊已經(jīng)實現(xiàn)了對不同結(jié)構(gòu)、不同性能的聚芳醚腈和腈基樹脂的可控分子結(jié)構(gòu)設(shè)計,建立了設(shè)計構(gòu)筑樹脂基體結(jié)構(gòu)功能一體化復(fù)合材料的系統(tǒng)方法,依托電子科技大學(xué)的電子材料專業(yè)特色,形成了具有鮮明特色的高分子材料的構(gòu)建技術(shù)。鉆研基礎(chǔ)研究,進行技術(shù)攻關(guān)的同時,他們堅持攻關(guān)聚芳醚腈和腈基樹脂的規(guī)?;a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),通過與有擔(dān)當(dāng)?shù)钠髽I(yè)緊密合作,希望能把我國自主可控的高性能高分子材料真正推向市場應(yīng)用。
以聚芳醚腈為例,多年來,劉孝波及其團隊在國家新材料戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型項目、原國家“863”重大項目、國家自然科學(xué)基金等國家級項目的支持下,始終致力于聚芳醚腈的合成、改性、加工及應(yīng)用“一體化”應(yīng)用基礎(chǔ)研究,先后突破了分子量控制、連續(xù)化綠色生產(chǎn)、溶劑回收復(fù)用等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,并先后在廣元等某企業(yè)實際工程應(yīng)用中得到運用。
與團隊成員在學(xué)術(shù)會議上合影
從最初的50噸年產(chǎn)量到變成500噸~1000噸年產(chǎn)量的裝置,從污水排放系統(tǒng)到廢渣處理裝置的不斷完善……喜歡“較真兒”的劉孝波硬是把生產(chǎn)鏈上所有的環(huán)節(jié)包括產(chǎn)業(yè)化后的環(huán)保問題都考慮其中,并且做到了精益求精。在他看來,“在科技轉(zhuǎn)化成果環(huán)節(jié),如果為了盈利不管不顧最后的廢水、廢氣處理細節(jié),那么這個科研是不完整的”。為了心中完整的科研,哪怕付出比別人更多的精力、財力、人力和物力,他都毫不猶豫。使命感和責(zé)任感相伴相隨,是早就扎根在劉孝波身上指引其前行的內(nèi)在因素,讓他無論如何都會遵從內(nèi)心去做出有利于國家和社會的選擇。
“上提高我國在高分子高端領(lǐng)域的話語權(quán),下降低相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)成本?!眹@這一目標(biāo),劉孝波及其團隊一直在努力的路上,所幸的是汗水澆灌出了鮮花,我國首臺套年產(chǎn)1000噸高性能聚芳醚腈生產(chǎn)線的成功投產(chǎn),標(biāo)志著他們多年追求的“產(chǎn)、學(xué)、研”通力合作模式的成果落地,也填補了國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的空白,發(fā)展了高性能高分子新品種,或?qū)⒋蚱莆鞣綄δ透邷馗叻肿硬牧鲜袌龅膲艛嗑置?,成果獲得了“四川衛(wèi)視”“四川觀察”等媒體的廣泛報道。目前,劉孝波已申請與聚芳醚腈研究相關(guān)專利70余項,已獲授權(quán)近40項,其中包括一些國外沒有的專利。
劉孝波及其團隊的拳拳之心同樣也傾注在腈基樹脂的相關(guān)研究之上?!拔乙恢庇幸粋€夢想,我不懂電子,做不出中國芯,但要是能做出承載中國芯的一個基板,也算是為國家貢獻一份綿薄之力了?!辈获Y于空想、不騖于虛聲,腳踏實地干好自己的工作,這樣的定位正好就是劉孝波科研人生的最好詮釋,而這樣的品性也源于他多年的經(jīng)歷。
1978年3月,動蕩已久的中國終于迎來了“科學(xué)的春天”,各地科技工作者們開始積極謀劃布局,調(diào)配人才,為黨和國家發(fā)展科學(xué)事業(yè)獻智出力。在中西部戰(zhàn)略重地成都,彼時的成都科技大學(xué)(原成都工學(xué)院,后合并更名為四川大學(xué))也積極進行院系重組,以增強學(xué)科實力,化學(xué)工程系開始第一屆招生。1982年,劉孝波考入成都科技大學(xué)化學(xué)工程系物理化學(xué)專業(yè)師資班,成為該系的第四屆學(xué)生。從大巴山里走出來的他對所學(xué)專業(yè)、未來要干什么并沒有太清楚的認識。
劉孝波出身貧寒,兄弟姐妹眾多。父母雖然沒有文化,對讀書卻很崇尚,一直表示只要子女誰有能力去讀書,砸鍋賣鐵也要供其去上學(xué)。在這樣環(huán)境下成長的劉孝波從小就知道要用讀書來改變命運,長到懂事的年紀(jì),最樸素的愿望就是“讀好書,畢業(yè)以后找一份捧鐵飯碗的工作,能減輕家里的負擔(dān)”。
但命運弄人,劉孝波的讀書之路并沒有他想的那樣順暢:初中畢業(yè)后僅因為幾分之差沒能如愿考上師范中專,在初中班主任的極力引薦下進入當(dāng)?shù)乜h城的重點高中就讀。因為他出身農(nóng)村,教育資源受限,各科基礎(chǔ)底子弱,特別是英語得從零學(xué)起,剛?cè)雽W(xué)時劉孝波曾一度因為學(xué)習(xí)跟不上有過想要放棄的念頭,是父親一席再樸實不過的話,改變了他的一生。父親告訴他:“這學(xué)期我們把學(xué)費都交了,是把家里的糧食賣了轉(zhuǎn)成糧票交的,也沒辦法退回,你這學(xué)期讀完了實在不行再說?!鄙罡懈改覆灰椎膭⑿⒉ㄖ卣衿旃?,幸運的是他又遇上了一位好班主任。這位老師是北京師范大學(xué)畢業(yè)的農(nóng)民子弟,看到劉孝波的努力和不易就義務(wù)用業(yè)余時間來輔導(dǎo)像他們這樣從農(nóng)村走出的孩子,一年以后,劉孝波的成績就有了扭轉(zhuǎn)。這一年的堅持也成就了他后來的高考之路。所以他總說:“人貴在堅持,人生的幸?;蛟S就在你不放棄的那片刻堅持之中?!?/p>
劉孝波覺得自己很幸運,在人生的每個關(guān)口都能遇上引渡他前行的人,父母一直以來質(zhì)樸的支持、兄長舍棄自己前程的大度、初中班主任的極力引薦、高中班主任的課外輔導(dǎo)……“是他們的幫助才讓我整個求學(xué)之路雖然沒有按照預(yù)想的在發(fā)展,但每一步都是在向前走。如果說我的人生走到現(xiàn)在算成功,那么他們就是我成功路上的每一塊基石,如果沒有他們,我走不到今天?!倍鴦⑿⒉ㄟ@樣的幸運一直在延續(xù)——1986年他大學(xué)畢業(yè)的時候發(fā)現(xiàn)自己并不適合教書,在選擇工作徘徊的時刻又“幸運地”遇上了剛從國外回來的四川大學(xué)高分子研究領(lǐng)域知名學(xué)者——江之楨教授,在交談的過程中,劉孝波被高分子材料的魅力所吸引,決定考取她的研究生。為此,他還自學(xué)了高分子化學(xué)和高分子物理兩門課程,最終得償所愿,實現(xiàn)了從化學(xué)轉(zhuǎn)向高分子研究的跨越。研究生畢業(yè)的時候,由于種種原因,本已經(jīng)考上博士的劉孝波選擇到晨光化工研究院工作。這是中國高分子工業(yè)的第一個基地,也正是在這里,他深刻體會到了高分子材料的神奇奧妙,也積累了豐富的實踐知識,為他之后堅持產(chǎn)業(yè)應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
工作一段時間以后,劉孝波深感自己的知識不夠用,決定再返高校繼續(xù)攀爬象牙塔,因此成為四川大學(xué)蔡興賢教授的博士生。在那里,除了更深刻地感受到高分子的無窮魅力之外,最讓他受益的是蔡教授帶給他的深刻影響?!袄舷壬Uf我能帶給你們的不是名氣,唯有腳踏實地?!币舱沁@份腳踏實地的品質(zhì),成為劉孝波受用一生的寶貴秘籍,讓他在高分子研究領(lǐng)域一路追索,這才有了今日的收獲。
如今,劉孝波在高分子領(lǐng)域里腳踏實地、思慮周全是出了名的。2019年6月15日首臺套年產(chǎn)1000噸高性能聚芳醚腈生產(chǎn)線投產(chǎn)前,他帶領(lǐng)團隊日夜奮戰(zhàn)在第一線,投產(chǎn)頭天晚上9點,他還組織團隊各個小組開會,詢問、督促他們是否已經(jīng)做好各種備用方案?!半m然大家對投產(chǎn)成功有很大的信心,但我仍堅持每一步可能會出現(xiàn)的細節(jié)問題都要考慮得到,都要在實驗室里模擬清楚,功課做得越多,才能一次性成功?!彼援?dāng)宣布投產(chǎn)成功時,劉孝波反倒覺得沒別人那么興奮了,在他看來,每次科研攻關(guān)的關(guān)鍵在于過程,每個導(dǎo)致失敗的因素都計算到了,并且給出應(yīng)對方案,結(jié)果是再自然不過的水到渠成。成功帶來的喜悅不過3秒鐘,此后的方向又在哪里?他說:“我不怕失敗,我怕的是找不到方向。”
艱難困苦,玉汝于成。從大山里的農(nóng)村娃,到成為大學(xué)里的教授;從最初對化學(xué)專業(yè)的懵懂,到最終認定高分子材料研究方向;從在研究院里摸爬滾打,到重回高校卻堅持“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合……劉孝波之后的人生里所走過的每一個精彩片段都透露著生活磨礪后換來的踏實、睿智和從容,而他,正在致力于將這些沉淀的精華帶動他所在的團隊,讓后輩能傳承優(yōu)良傳統(tǒng)的同時致力創(chuàng)新,走出一片新天地。
從2005年被電子科技大學(xué)作為人才引進至今10余載耕耘,劉孝波已經(jīng)建立起一支規(guī)模不小、結(jié)構(gòu)合理的團隊。團隊擁有兩名教授、4名副教授、多名講師以及其他固定人員、博士后、博士研究生等近50人。
這是一支有著鮮明特色的團隊。團隊上至“60后”,下至“90后”乃至“00后”,大家一團和氣形成了很好的傳幫帶的氛圍。這支團隊最大的特點就是從上至下,大家對產(chǎn)學(xué)研一體化有著共同的執(zhí)念和熱情。他們科研的唯一動力,就是“能看到科研成果能轉(zhuǎn)化為市場上的產(chǎn)品,實實在在地應(yīng)用到高技術(shù)領(lǐng)域中去”?!翱蒲谐晒霓D(zhuǎn)化是對我們最好的鼓勵”,這樣的特點與他們的帶頭人——劉孝波有著密切的聯(lián)系。
在電子科技大學(xué),有很多人評價劉孝波是“與市場共舞的學(xué)者”。他在校企合作、科技成果轉(zhuǎn)化中游刃有余,他不只和企業(yè)談技術(shù),還能以市場的眼光,幫企業(yè)解決各種技術(shù)或產(chǎn)業(yè)化難題。這得益于他多年對技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的執(zhí)著和堅持。特殊的經(jīng)歷造就了“獨特的劉孝波”,讓他執(zhí)著于將所研對焦國需、民需且堅持把成果用到實處。這樣的執(zhí)念感染帶動了整個團隊。
多年的人生磨礪為劉孝波換來了智慧、淡定、沉著,而他如今正致力將沉淀的人生精華傳授給下一代人。
他會用自己的親身經(jīng)歷告訴學(xué)生:“做研究要立足長遠,腳踏實地”。當(dāng)年他選擇了當(dāng)時還較為冷門的特種高分子為研究對象,研究初期確實遇到試驗條件和科研經(jīng)費的極大限制,在很長一段時間內(nèi),他都是一個人親自指導(dǎo)研究生實驗,特別是早期他的一些研究生沒有化學(xué)學(xué)科背景,很多化學(xué)實驗都需要他親自操作示范。但也正是這個過程,讓他能深入了解學(xué)生的個體化差異,為他后來的人才培養(yǎng)觀積累了寶貴的經(jīng)驗。
成為一個對社會有用的人,是劉孝波給每年新入學(xué)的研究生上的第一課。在研究生培養(yǎng)過程中,劉孝波最大的體會是每一個學(xué)生都有自己獨特的地方,他認為好導(dǎo)師最重要的一個特質(zhì)就是去發(fā)現(xiàn)學(xué)生的獨特性與閃光點,并在恰當(dāng)?shù)臅r候引導(dǎo)學(xué)生進入狀態(tài),在團隊科研體系的整體框架中為研究生擬定合適的研究方向,這樣可使得研究生在學(xué)習(xí)工作中有強烈的團隊融入感,進而在實現(xiàn)團隊發(fā)展的同時實現(xiàn)研究生的個人抱負?!俺蔀橐幻麅?yōu)秀的科研工作者,一定要有敏銳的科研意識,要善于從已有的資源與基礎(chǔ)入手,穩(wěn)扎穩(wěn)打,有步驟、分階段地經(jīng)營個人科研生涯?!边@是劉孝波多年親身體會凝練的經(jīng)驗感悟,他希望這些體會能夠帶自己的學(xué)生更早地實現(xiàn)自己的人生目標(biāo),避免走不必要的彎路。
團隊合影
在學(xué)生們眼中,劉孝波是一個“挺特別”的導(dǎo)師:在專業(yè)選擇上他有自己獨到的見解,他認為在對自己能力有清醒認識的前提下,研究應(yīng)該立足需求,走無人區(qū)或者少人區(qū),認定方向之后就一定要堅持走到底,不要因為困難就止步,“勝利或許就在你下一刻的堅持之中”;他“既嚴厲又開明”,他要求學(xué)生一定要寫論文,但不要求一定要發(fā)在多好的雜志上,不是為了應(yīng)付考核,而是認為“這是打好基礎(chǔ)的必經(jīng)之路”;他一直強調(diào)腳踏實地,且躬身示范,潛移默化,在研究和產(chǎn)業(yè)化方面都取得重大進展,眾人摩拳擦掌想要突飛猛進報獎的時候,是他讓大家停下來,“再磨一磨,再練一練”,他相信只要工夫到了,一切都會是水到渠成。“做研究、做產(chǎn)業(yè)就是要靜得下心,遠離浮躁”“當(dāng)你選定這條路的時候,就意味著你就要遠離燈紅酒綠,遠離安逸享樂,這是一條艱辛異常的漫漫長路,但沉下去的人會發(fā)現(xiàn)其中的奧妙樂趣?!边@或許是劉孝波多年堅持的信念所在,也是他最想要傳遞給學(xué)生的精神財富。迄今為止,他指導(dǎo)的博士畢業(yè)生已有24人,碩士畢業(yè)生已有45人,他們都在各自的工作崗位上取得了不平凡的成績。
“我一直覺得作為一個農(nóng)民的孩子,我的理念就是不管周遭如何變化,我追求的一樣?xùn)|西不能變,那就是能給社會留點東西的愿望。每個人都有自己不同的人生價值,對我來說,我希望自己作古之后,后人能在圖書館找到我留下來的一點精神糧食,這些財富不僅僅只是學(xué)術(shù)著作還有科學(xué)事實、科學(xué)研究方法等?!边@是劉孝波歷經(jīng)千帆后,給自己定下的價值目標(biāo)。
現(xiàn)在,劉孝波每天都很忙碌,當(dāng)前他有兩個工作重點,一個依然是聚芳醚腈和腈基樹脂的應(yīng)用開發(fā),另一個是相關(guān)工作在環(huán)境保護領(lǐng)域的應(yīng)用延伸。近期他和團隊在聚芳醚腈第三代高分子環(huán)保材料研究上取得重要進展,他將這一進展稱為“近期最亮的一個工作”,“綠水青山就是金山銀山,‘青山’我做不到,但我想為‘綠水’的實現(xiàn)添磚加瓦。”吾無他長,足履實地。一如既往腳踏實地,劉孝波做著自己最想成為的自己。