訪談?wù)碚甙?? 高從堦，1942年11月出生于山東即墨，海洋化學(xué)學(xué)家，浙江工業(yè)大學(xué)教授，長期從事海水淡化和液體分離膜工程技術(shù)研究與開發(fā)工作。1965年畢業(yè)于山東海洋學(xué)院化學(xué)系，1967—1969年參加全國海水淡化會(huì)戰(zhàn)，1982—1984年在加拿大滑鐵盧大學(xué)作訪問學(xué)者，1995年當(dāng)選為中國工程院院士。高從堦是我國膜分離領(lǐng)域的首位院士，也是海水淡化領(lǐng)域唯一的院士，他的科研經(jīng)歷始于20世紀(jì)60年代，他幾乎完整地參與和見證了我國膜法海水淡化技術(shù)的發(fā)展過程。

一般而言，對于技術(shù)演進(jìn)的思考可以從技術(shù)、社會(huì)和人三個(gè)維度進(jìn)行考量，三者有機(jī)聯(lián)系共同構(gòu)成了技術(shù)演進(jìn)的圖景。而人作為技術(shù)與社會(huì)相互型塑的紐帶，又是技術(shù)思考的核心。高從堦的學(xué)術(shù)成長之路對于研究我國膜法海水淡化技術(shù)的演進(jìn)歷程具有獨(dú)特的意義。2015年12月—2018年12月，筆者從事海水淡化科技管理工作期間，數(shù)次對高從堦院士進(jìn)行信件交流和訪談，試圖通過探索他的成長背景、工作經(jīng)歷、學(xué)術(shù)成就及影響，從一個(gè)側(cè)面反映我國膜法海水淡化技術(shù)的發(fā)展。

受訪人： 高從堦

訪談人： 溫菲

訪談時(shí)間： 2018 年11 月3日，書面交流; 第一次訪談： 2018年12月11日，天津;第二次訪談： 2018年12月12日，天津

中圖分類號(hào) ? N092

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? A

一 ? ?向海而生，考入海洋學(xué)院

溫菲（以下簡稱“溫”）：高院士，您在海邊出生長大、在海洋大學(xué)學(xué)習(xí)，又一直從事海水淡化工作?？梢哉f，您和海洋打了一輩子交道。我想請您談?wù)勀娜松?jīng)歷。

高從堦（以下簡稱“高”）：好的。我是1942年11月出生，家鄉(xiāng)在山東省即墨縣西元莊，位于膠東半島上。父母都是普通農(nóng)民，家里還開過一個(gè)小賣鋪。我記得小時(shí)候農(nóng)村孩子很少可以進(jìn)入學(xué)校接受教育，但是我的姐姐卻說，“你在家里干啥，上學(xué)去吧”！就這樣，1948年秋天，姐姐把我送進(jìn)舊小學(xué)，那時(shí)候我還不到6周歲。

1949年5月，即墨解放，我開始接受新式教育。我的年齡比班級(jí)里其他同學(xué)要小一些，不過成績還不錯(cuò)、興趣也挺多，小學(xué)四年級(jí)，我當(dāng)上少先隊(duì)大隊(duì)長。當(dāng)時(shí)正值朝鮮戰(zhàn)爭后期，記得我們在輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，除了努力學(xué)習(xí)，還要開展抗美援朝的宣傳活動(dòng)，捕鼠殺蟲，反對細(xì)菌戰(zhàn)、反對戰(zhàn)爭、熱愛和平。

1954年秋天，我們村有兩位上線生，我和另一位同學(xué)進(jìn)入即墨二中。初中二年級(jí)，我成為少先隊(duì)大隊(duì)委員，提前加入新民主主義青年團(tuán)，并被推薦參加青島少年夏令營。在那次夏令營中，我學(xué)會(huì)了在大海中游泳，學(xué)習(xí)了海洋知識(shí)、艦船模型制作和繪畫等。之前我對大?？赡芤呀?jīng)習(xí)以為常，但那次夏令營讓我第一次對神奇廣袤的海洋充滿了各種想象。

溫：那時(shí)候，您有想過以后學(xué)習(xí)海洋專業(yè)或者從事海洋工作嗎？

高：當(dāng)時(shí)在毛主席“開發(fā)礦業(yè)”的號(hào)召下，無數(shù)熱血青年都把“為祖國尋找寶藏”作為人生的理想。那時(shí)極為流行一首《勘探隊(duì)之歌》：“是那山谷的風(fēng)，吹動(dòng)了我們的紅旗;是那狂暴的雨，洗刷了我們的帳篷……”再加上我們班主任是教地理的，講課講得特別好，我就想著以后要做一位地質(zhì)勘探隊(duì)員。不過，地質(zhì)勘探隊(duì)員需要有一個(gè)強(qiáng)壯的身體。所以，我就在體育鍛煉方面下功夫，堅(jiān)持長跑、游泳、打乒乓球。

溫：后來，您又為何選擇海洋大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)？

高：1957年，我考入青島市第九中學(xué)。課堂上，知識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦蠋焸兘o我留下深刻的印象。特別是擔(dān)任化學(xué)課程的劉宗鍔老師，他饒有趣味地講述化學(xué)的妙處、講述生活中處處充滿化學(xué)的鮮活案例，以及那些有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓我覺得化學(xué)特別有意思，就想以后我要去北京化工學(xué)院學(xué)化學(xué)。有了這個(gè)念頭，學(xué)習(xí)熱情就高漲起來。當(dāng)時(shí)我住的地方離學(xué)校有3公里遠(yuǎn)，每天就提早起床步行上學(xué)。到了高中三年級(jí)，又趕上三年困難時(shí)期，吃飯吃不飽、學(xué)習(xí)環(huán)境差，但是一直保持著高昂的學(xué)習(xí)熱情。

高考填報(bào)志愿的時(shí)候，最開始我填報(bào)的是北京化工學(xué)院化學(xué)專業(yè)。當(dāng)時(shí)我是班團(tuán)支部宣傳委員，團(tuán)支部書記看到我的志愿后，勸說我報(bào)考青島當(dāng)?shù)氐母咝?。那個(gè)年代高考還要政治審查，由于我的父親開過一個(gè)小賣鋪，家庭成分就被劃定為中農(nóng)。團(tuán)支部書記擔(dān)心北京的高校會(huì)因?yàn)榧彝コ煞侄讳浫∥?。我就想起初中參加夏令營的那段經(jīng)歷，想到大海的神奇，覺得報(bào)考山東海洋學(xué)院化學(xué)系也不失為一個(gè)選擇。

二 ? ?邂逅恩師，了解海水淡化

溫：您進(jìn)入大學(xué)時(shí)，還處于三年困難時(shí)期。當(dāng)時(shí)情況怎么樣？

高：我是1960年上大學(xué)的，當(dāng)時(shí)三年困難時(shí)期尚未結(jié)束，物資奇缺，吃飯都要憑票供給。雖然生活比較艱苦，但是同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情卻很高。對于我們這些目睹過戰(zhàn)爭、饑餓和苦難的同學(xué)們，一心想的是建設(shè)祖國、為祖國奉獻(xiàn)一生，所以非常珍惜學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。除了學(xué)習(xí)各種課程，還要進(jìn)行抗災(zāi)斗爭。有一次，我們到青島郊區(qū)的棘洪灘村安營扎寨、打井墾荒，當(dāng)時(shí)我還寫了一首詩歌，大概意思是“師生抗災(zāi)棘洪灘，犁地播種揮熱汗，饑渴勞累全等閑，金秋豐登盡笑顏”，準(zhǔn)備在業(yè)余時(shí)間為大家朗誦。誰知領(lǐng)隊(duì)楊靖先教授無意中看到了，一定要親自朗誦，鼓舞大家的斗志。除了救災(zāi)，我們還到青島醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院為燒傷病人義務(wù)獻(xiàn)血。可以說， “做一個(gè)又紅又專的合格大學(xué)生”就是那個(gè)年代大學(xué)生的真實(shí)寫照。

溫：您是如何接觸到海水淡化的？

高：大學(xué)期間，時(shí)任化學(xué)系系主任的閔學(xué)頤①教授，當(dāng)時(shí)正在開展海水淡化反滲透膜的研究。1958年，中國科學(xué)院化學(xué)研究所的朱秀昌②研究員研制出我國第一張離子交換膜[1]，參與研制工作的海軍166部隊(duì)石松③副研究員，后來曾就海水淡化的研究進(jìn)展與閔教授進(jìn)行過交流。20世紀(jì)60年代初期，美國加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家洛布（Sidney Loeb）和索里拉金（Srinivasa Sourirajan）使用醋酸纖維素研制出世界上第一張可實(shí)用的反滲透膜，脫鹽率可以達(dá)到98%以上。閔教授迅速意識(shí)到膜技術(shù)是海水淡化發(fā)展的新方向，也是海洋化學(xué)發(fā)展的新動(dòng)向，并開始著力培養(yǎng)海洋化學(xué)的前沿性人才。就這樣，我和一些同學(xué)開始了解膜法海水淡化技術(shù)研究。閔教授治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、追求完美，對學(xué)業(yè)的要求幾乎到了苛刻的程度，對我影響很大。

溫：還有哪些老師對您影響比較大？

高：我還記得一位英文老師。由于歷史原因和現(xiàn)實(shí)需要， ?蘇聯(lián)一直是我們的“老大哥”，所以當(dāng)時(shí)學(xué)校多教授俄文而不是英文。大學(xué)五年級(jí)①時(shí)，山東海洋學(xué)院特別有遠(yuǎn)見地讓部分俄文成績優(yōu)異的學(xué)生選修英文。也就是那時(shí)候，我才有機(jī)會(huì)在老師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)了近一年的英語。雖然那位英文老師曾被劃為右派，但他的教學(xué)水平卻特別高。也正是在這位右派老師的引導(dǎo)下，我們很快入門了，后來又通過自學(xué)等方式掌握了英語這門語言，為后期從事科研奠定了必要的語言基礎(chǔ)。

三 ? ?淡化會(huì)戰(zhàn)，事業(yè)與水結(jié)緣

溫：畢業(yè)后，您就開始從事海水淡化研究嗎？

高：當(dāng)時(shí)畢業(yè)之后都是國家統(tǒng)一分配，“我是革命一塊磚，哪里需要哪里搬”！1965年大學(xué)畢業(yè)后，我被分配到國家海洋局第一海洋研究所（以下簡稱“一所”）海洋化學(xué)研究室。當(dāng)時(shí)，海洋化學(xué)主要研究海水淡化、海水直接利用、海水綜合利用、海洋防腐蝕等方面的技術(shù)，特別是海水淡化，國家有這方面的需求，軍隊(duì)也需要這個(gè)技術(shù)。正好我大學(xué)期間接受過相關(guān)科研訓(xùn)練，就主要從事海水淡化研究。

溫：當(dāng)時(shí)政治運(yùn)動(dòng)比較頻繁，對工作有什么影響？

高：剛參加工作時(shí)，研究還沒有正式起步，所里就派我到青島棘洪灘參加了近一年的農(nóng)村“四清運(yùn)動(dòng)”。等我回到所里，“文化大革命”已經(jīng)開始。我就有些迷茫了，更加令我難以置信的是，我最為尊敬的閔學(xué)頤教授、當(dāng)時(shí)國內(nèi)有名的反滲透不對稱膜研究技術(shù)專家自殺，讓我受到極大的觸痛！如果不是受到閔教授的影響，我都不一定會(huì)選擇海水淡化作為研究方向。我是又難過又無助，我都不敢想象海水淡化研究是不是也要停滯不前了。但在當(dāng)時(shí)，除了掩飾住內(nèi)心的悲痛，我明白只有潛心科研、做好海水淡化，才是對閔教授最好的告慰。

由于國家和軍隊(duì)的需求，1967年8月，國家科委委托國家海洋局組織的全國海水淡化會(huì)戰(zhàn)緊鑼密鼓地開展了起來。當(dāng)時(shí)的場景，大概和我們今天已經(jīng)熟知的“兩彈一星”等那個(gè)時(shí)期僅有的幾項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)差不多。全國多系統(tǒng)、多專業(yè)，包括水處理和分析化學(xué)、材料化學(xué)、流體力學(xué)等各個(gè)學(xué)科的科研人員被組織了起來，海水淡化會(huì)戰(zhàn)在北京、青島和上海同時(shí)展開。由中國科學(xué)院、國家海洋局、機(jī)械工業(yè)部和部分高校等20余家單位的技術(shù)專家組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在朱秀昌研究員和石松副研究員等的指導(dǎo)下，投入到了海水淡化的科研工作之中。

溫：您是如何被選中參加全國海水淡化會(huì)戰(zhàn)的？

高：一所作為國家海洋局的研究機(jī)構(gòu)，其主體就是服務(wù)國家海洋局，提供國家所需的科技支撐。再加上該所就是從海軍來，具有軍人的紅色基因，國家和軍隊(duì)需要海水淡化，所里當(dāng)然要義不容辭地派出技術(shù)骨干參與這項(xiàng)工作。然而，由于趕上“文化大革命”，所里那些教授、研究員成了“資產(chǎn)階級(jí)專家”“反動(dòng)學(xué)術(shù)權(quán)威”。當(dāng)時(shí)我才25歲，只是一名實(shí)習(xí)研究員。出身中農(nóng)，家庭成分不算很好但也不算太壞，多多少少還了解一些海水淡化，各方面表現(xiàn)還不錯(cuò)。所里就決定抽調(diào)我這樣的一些人去參加會(huì)戰(zhàn)。當(dāng)接到通知時(shí)，我就想這是開展海水淡化研究的難得時(shí)機(jī)。作為一位科研人員，還有什么比從事研究、讓技術(shù)為國家和人民服務(wù)更重要的事情？再加上當(dāng)時(shí)的環(huán)境，能夠從事科研是多么不容易啊，我就欣然接受任務(wù)。

溫：北京、青島和上海等幾個(gè)會(huì)戰(zhàn)點(diǎn)是怎么分工的？

高：按照當(dāng)時(shí)會(huì)戰(zhàn)的任務(wù)分工，青島和北京主要進(jìn)行反滲透法的研究，上海主攻電滲析技術(shù)。青島會(huì)戰(zhàn)點(diǎn)設(shè)在中國科學(xué)院海洋研究所，北京會(huì)戰(zhàn)點(diǎn)設(shè)在中國科學(xué)院化學(xué)研究所，任務(wù)是研制性能優(yōu)異的反滲透膜，并制作小型的反滲透海水淡化樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)直接從海水制取淡水。上海會(huì)戰(zhàn)點(diǎn)主要是研制和放大異相離子交換膜、整套電滲析裝置（電極和隔板等）和針對性地解決除鹽電滲析器在運(yùn)行中的一些問題，以利于推廣應(yīng)用。

一開始我和同事們在青島進(jìn)行反滲透膜的研究與開發(fā)。我記得上大學(xué)時(shí)閔教授演示過反滲透海水淡化實(shí)驗(yàn)，可是這個(gè)膜究竟是怎么做出來的，又該做成什么樣？我們并沒有太多經(jīng)驗(yàn)。而且，從膜到樣機(jī)，把海水變成淡水，要比演示實(shí)驗(yàn)復(fù)雜多了。這是一套全流程的技術(shù)研發(fā)工作，從前期資料的收集，到膜材料的選擇、膜的制備配方和成膜工藝、膜性能的測試和評(píng)價(jià)，再到膜尺寸的放大、設(shè)備的選擇和加工，最終到小型樣機(jī)的設(shè)計(jì)、加工、測試和現(xiàn)場運(yùn)作，處處充滿未知數(shù)。為了盡快完成會(huì)戰(zhàn)任務(wù)，我們夜以繼日地實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)再實(shí)驗(yàn)。除了每周六半天的整編教育學(xué)習(xí)，大家按照膜材料、膜配方、制膜工藝、測試評(píng)價(jià)等實(shí)驗(yàn)分工，一心撲在會(huì)戰(zhàn)上。起初，我主要從事膜性能測試工作。隨著理論知識(shí)的豐富和業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)的積累，后來我又加入到反滲透膜的制備工作中。在專家指點(diǎn)和自身努力下，我們這些年輕人逐漸成長起來，成為會(huì)戰(zhàn)的主力之一。當(dāng)時(shí)北京會(huì)戰(zhàn)點(diǎn)也在研究反滲透膜，有時(shí)候我們還要在青島和北京兩地奔波。由于有些同事已經(jīng)成家，我還是單身，就提出自己可以在北京多待一段時(shí)間，有時(shí)一待就是一百來天。

溫：那么反滲透膜是如何研制出來的？

高：之前閔教授進(jìn)行過初步研究，但是對溫度要求比較苛刻，需要在低溫環(huán)境下。當(dāng)時(shí)，大家從美國商務(wù)部出版局（PB）公開報(bào)告中，得知常溫下使用甲酰胺作為添加劑可以制備醋酸纖維素膜，并用于海水淡化。但是，選用什么樣的醋酸纖維素、選用什么樣的溶劑，在什么條件下能夠做出來，不少細(xì)節(jié)都是保密的。我們在中國科學(xué)院海洋研究所的實(shí)驗(yàn)室里，從材料到配方、再到生產(chǎn)條件，一次又一次地反復(fù)實(shí)驗(yàn)，研究逐步取得突破。1968年初，我們研制出高性能的醋酸纖維不對稱反滲透膜，脫鹽率可以達(dá)到96%以上。這就首先實(shí)現(xiàn)了我國反滲透膜從無到有的目標(biāo)，大家由衷地開心，看到希望了！國外有的，我們通過各種辦法把它做出來、把它變成現(xiàn)實(shí)，這也是我們這一代人要解決的問題。

溫：從膜到樣機(jī)，又是怎樣的過程呢？

高：從膜到樣機(jī)并不是一件容易的事。就從膜組器技術(shù)來說，應(yīng)該是板式、管式還是中空纖維狀呢？經(jīng)過成千上百次的實(shí)驗(yàn)，我們終于完成反滲透脫鹽法日產(chǎn)1噸淡水的板式海水淡化器的技術(shù)設(shè)計(jì)。可是，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出來了，材料從哪里獲取呢？那時(shí)候物資奇缺、供應(yīng)緊張，尋找那些多孔板、承壓板甚至橡膠圈等材料都極其困難，高壓泵之類的物資更是難上加難。我們費(fèi)盡心思，終于在上海的一家小型泵廠找到了高壓泵。而那些不太復(fù)雜的材料，大家就發(fā)揮聰明才智，自己設(shè)計(jì)加工。憑著這股干勁，1969年初，我們最終研制出板式反滲透海水淡化樣機(jī)，并在青島的朝連島上完成半年多的現(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)。與此同時(shí)，上海會(huì)戰(zhàn)點(diǎn)的電滲析研究任務(wù)也實(shí)現(xiàn)了會(huì)戰(zhàn)預(yù)定目標(biāo)。1969年12月，歷時(shí)約兩年四個(gè)月的全國海水淡化會(huì)戰(zhàn)，以制備出可以穩(wěn)定產(chǎn)水的小型海水淡化器為標(biāo)志，正式結(jié)束。

四 ? ?膜法神奇，海水可變淡水

溫：會(huì)戰(zhàn)結(jié)束后，您調(diào)到了國家海洋局第二海洋研究所（以下簡稱“二所”）？

高：會(huì)戰(zhàn)結(jié)束了，但是海水淡化研究并沒有結(jié)束。為了進(jìn)一步研發(fā)海水淡化技術(shù)，參與會(huì)戰(zhàn)的主力被保留下來。由于當(dāng)時(shí)一所進(jìn)行海水淡化研究的場地還是租借的，而二所剛剛籌建不久，有空置的房子可以安置會(huì)戰(zhàn)期間使用和研發(fā)的儀器設(shè)備。按照國家海洋局的規(guī)劃，集中相關(guān)人員到二所，并專門成立一個(gè)海水淡化研究室。1970年3月5日，我和其他兩位同事，帶著資料、試劑、儀器、設(shè)備以及簡單的行李，首批從青島來到杭州，繼續(xù)進(jìn)行海水淡化膜技術(shù)的研究。

溫：當(dāng)時(shí)海水淡化的研究狀況如何？

高：經(jīng)過會(huì)戰(zhàn)的集中攻關(guān)，電滲析法技術(shù)進(jìn)展比較快，并從海水淡化領(lǐng)域拓展到苦咸水淡化、污水凈化以及礦區(qū)地下水淡化。而在反滲透膜方面，研究只是剛剛起步。當(dāng)時(shí)國外相關(guān)研究水平較高，我們就通過國家海洋局海洋科技情報(bào)研究所等情報(bào)部門的資料，查看國外海水淡化的研究進(jìn)展。為了更深入地了解國外最新的研究技術(shù)，我就堅(jiān)持不懈地收聽上海臺(tái)的英語廣播，下功夫?qū)W習(xí)英語。

除了借鑒國外的研究資料，我們還在會(huì)戰(zhàn)研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)從材料、設(shè)備、工藝技術(shù)到各參數(shù)調(diào)控方面，探索制備中空纖維和卷式反滲透膜組件。當(dāng)時(shí)，美國杜邦公司先后推出了B-9芳香聚酰胺中空纖維反滲透膜苦咸水淡化器和B-10海水淡化器，引起科技界和工程界的注意，我國也開始嘗試相關(guān)研究。由于日本在這方面的技術(shù)比較先進(jìn)，我就決心學(xué)習(xí)日語。從1973年起，連續(xù)兩年多，我差不多每天晚上都要去杭州大學(xué)學(xué)習(xí)兩個(gè)小時(shí)的日語。后來，我們翻譯并引進(jìn)很多相關(guān)的日文資料和專利，為我國的膜技術(shù)研究提供了不少有價(jià)值的信息。

溫：當(dāng)時(shí)您主要從事哪方面的研究？

高：一開始，我主要在開展芳香聚酰胺中空纖維反滲透膜研究。1974年，時(shí)任二所副所長的石松研究員，推薦我作為“中空纖維反滲透膜和組器研究”①課題負(fù)責(zé)人。當(dāng)時(shí)課題組共4個(gè)人，在充分分析國內(nèi)外相關(guān)研究的發(fā)展現(xiàn)狀以及既有研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的利弊后，我們決定放棄之前的研究，開展三醋酸纖維素（CTA）中空纖維形成的熱致相分離研究。以CTA為原料的中空纖維膜研制，在我國尚屬首例。我們克服資料少、原料短缺、設(shè)備改造等困難，對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(jìn)行逐一探討和分析，通過一次又一次的反復(fù)實(shí)驗(yàn)和測試，終于摸索出合適的溶劑、添加劑以及壓力式進(jìn)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[2]。

溫：據(jù)了解，這個(gè)項(xiàng)目持續(xù)了將近8年。期間我國海水淡化發(fā)展情況怎么樣呢？

高：這些年來，就國家層面來看，從《1975—1985年全國海水淡化科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》到國家科委海洋專業(yè)組海水淡化分組的成立，從芳香聚酰胺膜材料的制備到反滲透卷式淡化組件的研制，從反滲透元板式玻璃鋼淡化器脫鹽試驗(yàn)到西沙日產(chǎn)200噸淡水電滲析海水淡化裝置現(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)，海水淡化發(fā)展開始步入繁榮期，新的材料不斷涌現(xiàn)，新的應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。就具體工作而言，我和同事們一起攻克一系列CTA中空纖維膜制備、結(jié)構(gòu)和性能的調(diào)控和檢測、中空纖維組器設(shè)計(jì)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)等難題，終于使CTA中空纖維反滲透膜和組器研制成功并實(shí)用化，其性能與當(dāng)時(shí)國際同類產(chǎn)品相當(dāng)。我國自主研發(fā)、自主設(shè)計(jì)、自主生產(chǎn)的中空纖維反滲透膜，具有操作壓力低、透水量大的優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛地應(yīng)用于純水制備和苦咸水淡化。當(dāng)時(shí)，國外產(chǎn)品單價(jià)大約為1萬5千元，而我國生產(chǎn)的中空纖維反滲透膜價(jià)格為5千元左右。企業(yè)競相購買，甚至反饋使用效果優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。國外企業(yè)不得不調(diào)整價(jià)格，相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)聲降價(jià)30—50%。

五 ? ?留學(xué)歸來，推動(dòng)應(yīng)用研究

溫：1978年全國科學(xué)大會(huì)之后，對您有什么影響？

高：科學(xué)大會(huì)后，“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”深入人心，科技人員深受鼓舞，煥發(fā)出極大的熱情和積極性。在改革開放的政策影響下，我國開始拓寬與西方國家聯(lián)系和交流的渠道。1982年2月，我以訪問學(xué)者的身份赴加拿大滑鐵盧大學(xué)進(jìn)修學(xué)習(xí)。留學(xué)期間，學(xué)習(xí)了化學(xué)工藝、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、化學(xué)化工進(jìn)展等課程，參加了膜分離國際會(huì)議，拜訪了膜分離奠基人索里拉金，對國際海水淡化研究的發(fā)展動(dòng)態(tài)有了更多了解。當(dāng)時(shí)國際上正在開展復(fù)合膜、荷電膜等相關(guān)方面的研究，我和導(dǎo)師一起進(jìn)行了離子交聯(lián)聚丙烯酸（PAA）和磺化聚苯醚（S-PPO）與聚乙烯醇（PVA）互穿網(wǎng)絡(luò)等荷電和復(fù)合膜研究，并在國際上首次采用離子交聯(lián)復(fù)合法、功能團(tuán)等當(dāng)量反應(yīng)法和孔徑熱保護(hù)法等制備多種荷電和復(fù)合膜，最終完成兩篇有關(guān)荷電膜研究的科研論文。

溫：學(xué)成歸國后，您主要開展了哪方面的研究？

高：我是1984年3月回國的。當(dāng)時(shí)為了更好地促進(jìn)膜技術(shù)和海水淡化的發(fā)展，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建了國家海洋局杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心。在這個(gè)新的平臺(tái)上，我就在想我國的膜技術(shù)該如何發(fā)展。一方面要考慮新的膜材料膜工藝。當(dāng)時(shí)國際上荷電膜是一個(gè)熱點(diǎn)，結(jié)合訪學(xué)期間的研究心得，我決定以荷電膜為突破口，在國內(nèi)率先開展聚合物多元合金膜的研究，申報(bào)并承擔(dān)國家回國人員科技活動(dòng)資助項(xiàng)目“荷電膜及性能研究”①。在基礎(chǔ)研究方面，通過探索多元合金溶液順序凝膠對膜孔徑、孔徑分布的影響以及材料親疏水和荷電強(qiáng)弱與膜孔徑和性能之間的關(guān)系，為提高膜性能和增加膜品種奠定了基礎(chǔ)。在評(píng)價(jià)方法上，我們首創(chuàng)荷電壓力驅(qū)動(dòng)膜的流動(dòng)電位（SP）測定法，為推動(dòng)荷電膜的研究和應(yīng)用提供技術(shù)支撐。另一方面要優(yōu)化已有的成膜工藝。1986年，我主持國家科技攻關(guān)項(xiàng)目“中鹽度苦咸水淡化用反滲透膜及組器研究”②，進(jìn)一步改進(jìn)中空纖維反滲透膜的成膜工藝，最終使CTA中空纖維反滲透膜和組器的性能得到顯著提升。

溫：膜技術(shù)具有哪些應(yīng)用價(jià)值呢？

高：膜分離技術(shù)作為一種重要的化工分離手段，可以應(yīng)用于海水和苦咸水淡化、工業(yè)污水凈化以及食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的濃縮等方面。在加拿大訪學(xué)期間，我曾經(jīng)了解過芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜，但是我國尚未開展相關(guān)研究。1986年，我們在國內(nèi)率先開展這項(xiàng)研究。1989年，“均苯三甲酰氯的合成和新型復(fù)合膜的研究”項(xiàng)目立項(xiàng)。在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助下，我們與上海焦化廠研究所合作，合成界面聚合成膜的關(guān)鍵單體-均苯三甲酰氯。有了這一關(guān)鍵原料后，我們反復(fù)試驗(yàn)，終于解決了聚砜底膜的制備、水和油兩相界面聚合的配方、成膜條件與調(diào)控以及后處理等一系列關(guān)鍵技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室研制出國內(nèi)第一張小試的芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜。

20世紀(jì)80年代后期，一種新型分離膜納濾膜問世。憑經(jīng)驗(yàn)，我意識(shí)到這是一種特殊而又很有前途的分離膜品種。1988年，我們在國內(nèi)開始進(jìn)行納濾膜的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的既有優(yōu)勢，相繼研發(fā)了醋酸-三醋酸纖維素（CA-CTA）納濾膜、磺化聚醚砜（S-PES）涂層納濾膜、芳香聚酰胺復(fù)合納濾膜和其他荷電材料的納濾膜，建立了制膜、評(píng)價(jià)設(shè)施，中試了滲濾純化和濃縮過程;1992年，與上海染化八廠合作，用4英寸的卷式納濾組件在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)活性染料脫鹽純化的工業(yè)應(yīng)用。

溫：您是如何推動(dòng)膜技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室的呢？

高：那時(shí)候我意識(shí)到反滲透復(fù)合膜具有較好的應(yīng)用潛力，就決定推動(dòng)復(fù)合膜在海水淡化等水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助下，我與同事們一起在復(fù)合膜小試的基礎(chǔ)上，從建立潔凈室到設(shè)計(jì)建造自動(dòng)化程度較高的大型支撐膜制膜機(jī)和復(fù)合膜制膜機(jī)，最終在國內(nèi)最先建立芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜中試生產(chǎn)線，并不斷改進(jìn)完善設(shè)備和工藝參數(shù)，順利完成復(fù)合膜的放大試驗(yàn)，為工業(yè)化放大奠定了良好基礎(chǔ)①。之后，我與在美國有復(fù)合膜制造經(jīng)驗(yàn)的王道新博士等合作，引進(jìn)當(dāng)時(shí)先進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備，在國內(nèi)最先建成芳香族聚酰胺反滲透復(fù)合膜生產(chǎn)線，產(chǎn)品得到較廣泛的推廣應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)反滲透復(fù)合膜的產(chǎn)業(yè)化。

水處理領(lǐng)域涉及多個(gè)方面。我們還在分析國外人工腎反滲透水處理裝置基礎(chǔ)上，試制專用高壓泵，選用合適的反滲透裝置，解決預(yù)處理和后紫外消毒等問題，經(jīng)浙江醫(yī)院等試驗(yàn)后推廣應(yīng)用②。與南京依維柯汽車制造廠合作，研制出處理陰極電泳漆的HNA型復(fù)合超濾膜和NH型超濾器，實(shí)現(xiàn)陰極電泳漆循環(huán)回用③;與留學(xué)美國的李東研究員合作，用美國的雙極膜，在國內(nèi)最先進(jìn)行雙極膜電滲析從甲酸鈉制備甲酸和氫氧化鈉的研究和中試試驗(yàn)，為國內(nèi)新型離子交換膜的研究和雙極膜的應(yīng)用展示了新的內(nèi)容。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，我國的膜技術(shù)也在不斷發(fā)展，并成為解決人類面臨的能源、資源和環(huán)境等領(lǐng)域重大問題的共性技術(shù)。

六 ? ?追求創(chuàng)新，研究永無止境

溫：1995年，您當(dāng)選為中國工程院院士后，主要開展哪方面的研究？

高：院士就是一個(gè)學(xué)術(shù)稱號(hào)，只有做得更多、做得更好，才能不辜負(fù)這個(gè)沉甸甸的榮譽(yù)。當(dāng)選院士后，我?guī)ьI(lǐng)著研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)奮斗在膜技術(shù)研究的第一線，深入開展反滲透膜、納濾膜和相關(guān)組器以及荷電和多元合金超濾膜的研究開發(fā)及其應(yīng)用。在國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）等項(xiàng)目資助下，我們團(tuán)隊(duì)相繼合成出多種新的關(guān)鍵功能單體以及多種新型復(fù)合膜材料，對常規(guī)聚酰胺商品膜進(jìn)行改性并實(shí)現(xiàn)耐污染、抗氧化、高通量等特定性能，部分元件已成功進(jìn)行現(xiàn)場運(yùn)用和性能考核?；趪H上膜技術(shù)的發(fā)展趨勢，我們又開發(fā)出超濾-納濾軟化海水工藝，開展反應(yīng)型納米顆粒復(fù)合（R-TFN）反滲透和納濾膜的基礎(chǔ)研究，進(jìn)行具有親水、荷電、耐污染和抗微生物的超濾膜研究，制備出多種離子交換膜和雙極膜小樣，實(shí)現(xiàn)了雙極膜的初步推廣應(yīng)用并初見成效。在正滲透尚未成為國際研究熱點(diǎn)時(shí)，我們就與留美回國學(xué)者一起，進(jìn)行正滲透的初步研究，之后與中國海洋大學(xué)合作，最先在國內(nèi)系統(tǒng)開展正滲透膜及其性能研究，對正滲透膜結(jié)構(gòu)改進(jìn)、減輕內(nèi)濃度極化、汲取液選擇和回收等內(nèi)容進(jìn)行深入探索。

2002年前后，我們團(tuán)隊(duì)探索發(fā)現(xiàn)一種對膜分離模式具有指導(dǎo)性意義的新理念，屬于國際首創(chuàng)。2003年，我以“優(yōu)先選擇吸附一固載促進(jìn)傳遞的膜分離新模式探索”申報(bào)國家自然科學(xué)基金，首次提出將優(yōu)先選擇吸附、固載促進(jìn)傳遞和膜分離相結(jié)合，在提高傳遞速率的同時(shí)增加分離選擇性。通過3年的深入研究，我們合成具有良好的二氧化碳（CO2）透過性和二氧化碳/甲烷（CO2/CH4）滲透選擇性的復(fù)合膜，成功制備出適用于蒸汽滲透分離甲苯/環(huán)己烷體系的雙層結(jié)構(gòu)支撐液膜[3]。這一理想模式既可解決料液中被分離組分向膜面的富集問題，增大組分在膜中擴(kuò)散的濃度差或促進(jìn)傳遞的初始濃度，又可解決組分在膜中迅速向下游傳遞的問題，在膜分離技術(shù)領(lǐng)域具有更深遠(yuǎn)的影響和價(jià)值。最近，我又向國家基金委建議進(jìn)行一個(gè)“優(yōu)先選擇-強(qiáng)化和促進(jìn)傳遞”①的重點(diǎn)或重大基金研究。如果有可能，可以選擇一個(gè)有能力、有威信的負(fù)責(zé)人，組織精兵強(qiáng)將，用大數(shù)據(jù)、分子模擬等先進(jìn)手段，從不同膜過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析入手，形成一批定性和定量的闡述和精確合理的表達(dá)式，促進(jìn)膜的傳遞機(jī)理和強(qiáng)化的發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)和指導(dǎo)膜材料和過程的進(jìn)展。

溫：在您看來，技術(shù)的魅力主要是什么？

高：科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。技術(shù)的魅力在于可以向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)。在一定程度上，技術(shù)創(chuàng)新就是把科技知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鰞r(jià)值的活動(dòng)。以1997年建立的第一條復(fù)合膜生產(chǎn)線為例，國內(nèi)有關(guān)單位在此基礎(chǔ)上又成功研制出海水淡化膜組件，僅杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心年產(chǎn)值就達(dá)3億元，年經(jīng)濟(jì)效益數(shù)千萬元。在我看來，創(chuàng)新是建立在堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)上的，只有通過一次又一次的實(shí)驗(yàn)，才能去發(fā)現(xiàn)問題、并去研究這些問題，才能真正有所創(chuàng)新。在973項(xiàng)目的支持下，我們反復(fù)實(shí)驗(yàn)，研制出基于納米技術(shù)改進(jìn)的更高性能的膜組件，為新型高性能混合基質(zhì)膜的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2009年，我們團(tuán)隊(duì)成為浙江省重點(diǎn)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)——海水淡化膜技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以更好地推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用緊密合作，讓技術(shù)切實(shí)發(fā)揮作用。

在基礎(chǔ)應(yīng)用研究之外，我還承擔(dān)一些國家有關(guān)膜技術(shù)與海水淡化和水資源的咨詢論證工作，比如1998年中國工程院“中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究”中“海水和苦咸水利用”子專題，2017年中國工程院重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目“膜技術(shù)在醫(yī)藥、醫(yī)療和保健行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、前景和發(fā)展建議”。另外，在《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》《全國海水利用“十三五”規(guī)劃》等規(guī)劃編制中，我提出一些咨詢意見和建議。

溫：您是如何培養(yǎng)和指導(dǎo)學(xué)生的？

高：自1991年招收第一個(gè)研究生開始，我一直非常注重對學(xué)生的專業(yè)指導(dǎo)。無論工作多么繁忙，都要擠出時(shí)間了解學(xué)生們的研究進(jìn)展。青年科技人才是科研主力軍和生力軍，我有責(zé)任、也有義務(wù)為學(xué)生們提供鍛煉和成長的平臺(tái)。2006年，我開始在中南大學(xué)招生。中南大學(xué)遠(yuǎn)在長沙，距離杭州約1000公里，我就給自己定了個(gè)要求，只要出差到長沙，不管多忙，一定要在中南大學(xué)停一天半，全程用來指導(dǎo)研究生們。為提高指導(dǎo)針對性，每次去長沙前，我要求學(xué)生們寫好研究報(bào)告，我也會(huì)提前研究這些報(bào)告材料。對于每個(gè)研究生需要注意的問題，我會(huì)根據(jù)他們提交的材料，并結(jié)合口頭匯報(bào)，給出針對性的指導(dǎo)意見。平日里，只要看到有啟發(fā)意義的文獻(xiàn)，就會(huì)隨時(shí)寫下我的想法，并及時(shí)分享給學(xué)生們，鼓勵(lì)他們?nèi)ニ伎?，開拓思路、打開視野。目前，我已經(jīng)培養(yǎng)了百余名碩士、博士研究生，有些已經(jīng)成為海水淡化領(lǐng)域和膜領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。

除了在學(xué)習(xí)和研究上給予學(xué)生們幫助，還得關(guān)心學(xué)生們的就業(yè)和生活。如果有學(xué)生在生活上遇到了困難，我會(huì)盡力幫助他們解決燃眉之急。有些研究生畢業(yè)后想去外企工作或者自己開公司，我同樣給予鼓勵(lì)和支持。老師就是石階，承載著學(xué)生一步步踏實(shí)地向上攀登。每個(gè)人的實(shí)際情況都不一樣，只要具有扎實(shí)的功底和強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，不管選擇何種職業(yè)，都可以做得有聲有色。

溫：您幾乎完整地參與和見證了我國海水淡化的演進(jìn)歷程，對此有何感受？

高：我國海水淡化經(jīng)過60多年的發(fā)展，從無到有逐漸形成“推動(dòng)海水淡化規(guī)?；瘧?yīng)用”的格局[4]。在不同的歷史發(fā)展階段，由于政治環(huán)境和科技政策的不同，海水淡化的發(fā)展?fàn)顩r也有所不同。我國海水淡化起步較早，改革開放后，隨著國家越來越看重科技和關(guān)心支持科技的進(jìn)步，淡化技術(shù)逐漸成熟并開始服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家建設(shè)。這一從國家需求出發(fā)發(fā)展起來的技術(shù)，也開始真正地為國家服務(wù)。在高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)格要求下，海水淡化及其集成技術(shù)，通過實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)回用、資源回收和零排放，保障國家的“青山、綠水、藍(lán)天”。

致謝 ?衷心感謝中國海洋大學(xué)高學(xué)理教授、自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所李兆魁工程師在訪談時(shí)提供的各種幫助！

參考文獻(xiàn)

[1]朱秀昌.離子交換樹脂膜及其應(yīng)用I.離子交換樹脂膜[J].化學(xué)通報(bào)，1958，（10）： 606—609.

[2]高從堦， 林斯青， 陳聯(lián)珠， 俞和英， 盧光榮， 于品早， 張希照. CTA中空纖維反滲透膜的研制[J].水處理技術(shù)，1983， （4）： 19—24.

[3] Li-guang Wu， Jiang-nan Shen， Huan-lin Chen， Cong-jie Gao. CO2 Facilitated Transport through an Acrylamide and Maleic Anhydride Copolymer Membrane[J]. Desalination， 2006， 193（1—3）： 313—320.

[4]全國海水利用“十三五”規(guī)劃[R]. 北京：國家發(fā)展和改革委員會(huì)，國家海洋局，2016.

收稿日期：2020-04-02

訪談?wù)碚吆喗椋簻胤疲?987年生，河南焦作人，中國科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院科技史博士生。E-mail： wenfei17@mails.ucas.edu.cn。