在高分子材料前沿劈波斩浪的陈忠仁

发表于:2014-03-11 来源:新材料资讯网
关键词: 高分子

  【新材料资讯网】他,因为偶尔间听到的一档节目,高考第一志愿从北大的地理专业改为浙大的高分子化工,从此与高分子结下了不解之缘;

  他,师从诺贝尔化学奖得主Grubbs教授,二十多年来致力于高分子材料领域的研究开发,取得系列重要基础研究与技术开发成果;

  他,放弃国外的优厚待遇,谢绝了国内知名大学的邀约,毅然选择回到家乡的大学;

  他,就是国家“千人计划”入选者、宁波大学材料科学与化学工程学院院长陈忠仁。

  “我回来就是为了在宁波建立世界一流的材料科学与化学工程学院,建设一流的宁波大学,建设一流的宁波市!”十几年来他一直用行动践行着自己的承诺。

  一项技术:

  创造了巨大的经济效益

  1991年10月,陈忠仁有幸认识了诺贝尔化学奖得主、加州理工学院RobertH.Grubbs教授,并被推荐到世界名校——加州理工学院深造。在加州,陈忠仁如饥似渴地汲取着高分子领域的专业知识。功夫不负有心人。在Grubbs教授的精心指导下,他在Jacobson-Stockmayer方程中引入环应力的定量模型已成为大环分子和二烯烃研究中突破圆环数限制瓶颈的开环、合环、易位反应的预测方法,成为复杂天然产物乃至航空汽油防爆剂合成的理论指导,也为2005年Grubbs教授获得诺贝尔化学奖的Grubbs催化剂的广泛应用奠定了理论基础。

  陈忠仁关于纳米材料宏观有序加工技术的研究在高分子纳米材料领域产生了重要影响,相关文章曾经发表于美国Science上,并作为封面主题,被评论为“材料科学的曙光”。他所开创的剪切取向方法已变成有机、生物、复合和其他软物质领域的纳米结构加工的标准方法之一。

  为了能够学有所用,并从实践中获取更多的研究灵感,1998年陈忠仁婉拒了康奈尔大学、加州大学圣塔芭芭拉分校、乔治亚理工学院等名校院系负责人的教职申请邀请,决定在斯坦福大学及霍尼韦尔从事博士后研究,并在此后担任普利司通(美国)高层科研人员、核心团队管理成员。

  他发展了软材料开裂磨损理论与仿生原理,成功主持了新一代高性能橡胶材料的工业合成及产业应用,为普利司通产生了几十亿美元的巨大经济效益;他的许多原创性研究成果,已成为国际软材料领域纳米结构加工的标准方法。

  一个决心:

  建世界一流材料与化学化工学院

  身在海外的陈忠仁时刻关注着家乡的发展,2001年,他参加了“百名海外博士浙江行”活动,与母校浙江大学开展学术交流,为家乡企业解决技术难题,并特别建议宁波市领导要保护宁波环境和四明山水资源,也就是从这个时候,陈忠仁发现自主技术缺乏是阻碍中国工业长远发展的软肋。

  2011年,陈忠仁怀着报效祖国的满腔热忱和对家乡的深深眷恋,在美国普利司通公司负责人百般挽留之下,他毅然离开公司,回国加盟宁波大学,出任宁大材料科学与化学工程学院院长,决心在宁波建立世界一流的材料科学与化学工程学院。

  零起点,有限的资源,两年的时间,陈忠仁带领他的团队,建成了宁波市Grubbs研究院,组建了“高分子科学与工程”等3个学系、4个研究所和宁波市“特种高分子材料制备与应用技术”重点实验室;引进诺贝尔化学奖得主Grubbs教授等国家“外专千人计划”和多名高层次人才,组成了具有加州理工学院特色的特种高分子材料创新团队;获得了“材料科学与工程”省级一级重点学科、“材料科学与工程”本科专业及“渔业工程与材料”博士点。

  在仅有的300平方米的实验条件下,他带领的课题组在高分子聚集态结构调控的基础研究与特种高分子材料的“全绿色零排放”关键技术方面取得了一系列成果。如今,翘首以待了三年的宁波市高等技术研究院大楼即将启用,在走廊堆积一年多的价值千万元的科研设备终于可以安装使用了!这将大大加速实验室详细研究与小试的进度,为进一步中试与工业化前期研发打下坚实的基础。为尽快实现产业化,陈忠仁与民企合作的新材料应用研究中心也已破土动工。

  在学术研究中,陈忠仁时刻不忘为国家建设建言献策,他提出的“发展真正绿色产业,建设美丽幸福中国”的建言获得了国家有关领导的重要批示。

  陈忠仁对绿色技术有着独到的见解。他认为,绿色技术的根本,是资源的高效利用,是善待自然,学习自然,享用自然。他们目前开展的几个重要项目,都体现了真正绿色的理念,即通过向自然界学习(仿生),发展低成本高性能材料,实现制备与加工过程的零排放。比如,无缠结超高分子量聚乙烯UHMWPE“纳米蚕茧”一旦大规模工业化,就可以实现熔融纺丝,无论从原材料与能耗等生产成本、可挥发性有机物(VOC)等环境保护和成品纤维的品质等都会远远优越于目前需要大量溶剂和萃取剂的“凝胶纺丝”工艺。而UHMWPE纤维复合材料剥离强度的大幅度提高,已经消除了UHMWPE纤维大规模商业应用的技术瓶颈。“非常有希望,以芳纶、碳纤维复合材料的百分之几的成本,获得真正绿色的高性能纤维复合材料”。陈忠仁对国际首创的UHMWPE纤维—橡胶复合材料技术充满了信心。

  一个愿望:

  为建一流大学扫除障碍

  2012年,经教育部批准,宁波大学“材料科学与工程”本科专业开始招生,踌躇满志准备大展拳脚的陈忠仁却遇到了难以想象的困难。由于没有用房,材料科学基础、材料力学无法开设实验课,高分子化学、高分子物理也只能共用一个拥挤的实验场地。

  最令陈忠仁无奈的是高校对所谓通识教育认识不够。“理工科学生不学数理化,不可思议,却正在发生着”。他举例说,“正在制定的材料科学与工程、应用化学、化学三个专业的最新版培养计划中,只安排适合文科类的高等数学C,不开设物理学课程;其他理工科专业居然不开化学课程,而院长们、专业负责人和教授们,居然都无能为力。”陈忠仁摇摇头,说:“没有坚实的高等数学、物理学和化学基础,以后理工科的专业课怎么上?培养的学生如何能从事理工科领域的技术工作?”

  研究生招生与培养也是困难重重。尽管具备了培养化学、材料科学与工程学科硕士、博士研究生的条件,尽管宁波大学领导也非常关心,但是对于需要教育部门层层审批的一级学科博士点,学校也是无能为力。陈忠仁心急如焚,因为必须依靠高素质研究生开展科学研究,他的团队才能不会脱离科学前沿,才能为创新驱动的国家战略服务。

  “无法向恩师Grubbs教授交代。”陈忠仁感觉非常惭愧。原来,通过陈忠仁“以才引才”成为宁波大学包玉刚讲座教授和格拉布斯研究院名誉院长的2005年诺贝尔化学奖得主Grubbs博士,多次表示在宁波大学的最紧迫愿望是能够在自己专长的化学、高分子材料领域招收培养硕博连读研究生。

  今年2月5日,英国泰晤士时报高等教育副刊刊发了一篇长篇报道:《加州理工学院成为世界第一的秘密:超级影响力的微型大学》。文中称,只有300名教师的加州理工学院在世界大学排名榜上连续三年蝉联世界第一,高效管理是其成功秘密。据说,不到三个月,加州理工学院就为引进的教授新设了专长领域的博士点。“这就是世界第一与国内一流的距离。”陈忠仁说。

  迫于无奈,目前只能依托宁波大学的水产养殖、工程力学博士点和物理化学、无机化学硕士点,来解救燃眉之急。“现在招收了多位四川大学、浙江大学等国内外一流大学毕业的硕士博士生,指导他们探索高分子材料的科学前沿,”他终于松了口气。

  陈忠仁提出了“理论基础与实验技能并重,基本功训练与原创性研究并重,知识积累与思维训练并重”的人才培养思路,精心设计培养方案,并热切期待国家和省、市在政策上资源上的必要支持。目前,他还在积极起草“做好高等教育顶层设计,提高创新人才培养效率”的建言,期待能为回答钱学森之问培养创新型人才,为宁波大学成为一流大学扫除障碍。

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