凝聚团队智慧 矢志科技报国

中南大学重金属污染防治教师团队：

重金属污染防治的“攻坚队”

通讯员 钟南新

在中南大学金贵楼一间办公室的墙上，一张布满小红旗的中国地图格外显眼。每一面红旗，都是一份属于中南大学重金属污染防治教师团队的“荣誉勋章”。

“每实施一个工程，我们就会在地图上画一面红旗。”团队负责人、中国工程院院士柴立元介绍，团队自组建以来，瞄准重金属污染防治这个科技界的“顽瘴痼疾”，研发出一系列先进科技成果，在我国最大的铜、铅、锌、镍、锑、钼冶炼企业大规模推广应用300多项工程。如今，一面面红旗已在全国26个省份飘扬。

向重金属污染宣战

为了服务国家有色工业可持续发展和污染防治、节能减排的重大战略需求，柴立元在全国率先成立了专攻重金属污染防治的“科研敢死队”——重金属污染防治教师团队，开启了与各种工业废气、废水、废渣打交道的日子，一次次向重金属污染宣战。

第一场“硬仗”是攻关重金属废水治理新技术。当时冶金化工企业废水处理的传统方法，是利用石灰中和、沉淀废水中的重金属。但因废水中重金属浓度高、种类杂，此方法很难“抓住”全部重金属离子，废水处理后仍难以达到国家最新排放标准，许多企业面临发展困境。

“为什么不试一试微生物处理方法呢？”柴立元想：一只手，很难同时抓住10个东西。如果有10只手呢？能不能在废水中加入一种微生物代谢产物多配位基团，这样就能同时“抓住”众多重金属离子，从而净化处理废水？通过反复实验，团队发现某种微生物代谢产物具备这种功能，随后通过生物技术和化学方法融合，2009年，“重金属废水生物制剂法深度处理技术”诞生了。

不过，技术从实验室走向企业并不是一件容易的事。扩大、改造、成本考量……柴立元带领团队驻扎在生产厂房、日夜排班、反复实验，又打了一场饱含艰辛的“攻坚战”。在观察和调节药剂流量时，污酸中的二氧化硫常会逸散出来，做实验时只能吸半口气然后屏住呼吸，或者深呼一口气后，再赶紧反身吸气。在这样的条件下，柴立元带领团队成员们一遍遍地尝试，一遍遍地总结调整，愈战愈勇。在经过长期艰苦卓绝的攻关后，“重金属废水生物制剂法深度处理技术”成功应用于我国最大的铅锌联合冶炼企业——株洲冶炼厂。

“废物”翻身成“资源”

与重金属污染“贴身互搏”20多年来，团队围绕矿山、冶金、化工等行业亟须解决的环境污染严重、资源浪费等问题展开研究。在此过程中，柴立元带领团队引领污染防控从末端治理走向源头减排，形成了重金属清洁冶炼源头减污、重金属“三废”污染控制与资源化、重金属污染场地治理三个特色鲜明的研究方向。在整个团队的科研思维里，“废物就是资源”。每一项技术的最终落脚点，不仅要解决重金属的污染问题，更重要的是原料回收，实现资源循环利用。

由于冶炼过程中不可避免地产生大量废渣，这种废渣中常伴有金、银等金属，传统治理方法片面追求金银高价金属回收，忽视废渣中的类金属砷污染防控，容易造成砷污染。多起重大砷污染事件的发生，让重金属污染防治教师团队感到使命在身、责任在肩，技术突破迫在眉睫。

“坚持源头控污，将砷污染扼杀在摇篮里。”团队成员们再次驻扎企业，穿上工作服，冒着酷暑严寒，直面危险，与毒物作战。这一次，团队兵分几路，对有色冶炼过程中砷的流向进行全面掌握，并最终变废为宝。一条“控砷—脱砷—固砷—无砷”的含砷固废无害化与资源化技术体系就此形成。

与此同时，有色冶炼过程中污染负荷最大的“污酸”也引起了团队的重视。团队研发的“冶炼多金属废酸资源化治理关键技术”可将污酸里的有价金属分离出来，将污酸里的酸浓缩回用，实现废酸回收率90%，危废削减90%以上，有效解决了困扰行业的“顽瘴痼疾”。

团队作战“冶”出绿水青山

“对于我们来讲冶金就是金山银山，我们要从资源中提取黄金、白银等金属，又要在开发金山银山的同时保护绿水青山。”重金属污染治理是一场“恶战”，需要团队齐心协作应对。团队的使命，从一开始就嵌在每一个成员的心中。

经过20余年的发展，团队从1999年的2人发展为如今的40人。其中，教授25人，80%的科研人员具有海外研究经历。团队成员的年龄构成从50后到90后。一群志同道合的科研人，奔着“为国治污”的共同目标，在这支团队里创造着“1+1>2”的奇迹。

以团队为主的中南大学环境工程学科2018年进入ESI全球前1%，同时促进冶金工程成为国家“双一流”建设A+学科，有力推动了冶金与环境学科的交叉发展。

大连理工大学化学工程与技术教师团队：

做中国自己的高性能塑料

通讯员 杜佳

“我是中国人，我们的科研能为国家效力，这比什么都重要！”中国工程院院士、大连理工大学化工学院蹇锡高教授字字铿锵。这些年来，在多次面对国外企业试图重金收购他的研究专利时，蹇锡高都这样回绝。

做中国自己的高性能塑料，是蹇锡高40多年科研生涯始终不变的追求。在他获得的30余项发明专利中，有两项专利被评为世界华人重大科技成果。他经常说：“荣誉不是我一个人的，这是团队集体的智慧结晶。”

坚持自主创新

多年来，蹇锡高带领团队瞄准高分子材料科学前沿，坚持自主创新。1990年蹇锡高访学回国时，看到对国家重大工程领域及国防安全有重要保障作用的高性能工程塑料一直受到发达国家垄断，并对我国实行封锁禁运，他马上调整研究方向，带领团队开始研究高性能工程塑料，一做就是30多年。

“想要材料既耐腐蚀、耐高温又质量轻、易加工、可溶解，就要从改变分子结构出发。”蹇锡高说。他带领团队不断尝试，提高材料性能，成功使用国产原材料研制出新型杂环高性能工程塑料，缩减核心单体的合成步骤，合成温度降低到200℃以内，聚合物后处理简单，大幅降低成本，且新型杂环高性能工程塑料的使用温度超过了国际同类产品聚醚醚酮等的使用温度，高温力学性能更优异，实现我国在高性能塑料领域从落后到国际领先的飞跃，一举打破西方国家的长期垄断。

目前，蹇锡高带领团队研发的抽油杆扶正器已在辽河油田、松原油田、克拉玛依油田等广泛投入使用；研发的航空发动机推动器高速止推轴承拥有高耐磨、长寿命的特点，而且重量仅为现用轴承的五分之一；研发的百万千瓦核电站核主泵推力瓦告别了易裂、韧性小、寿命短的问题，解决了我国长期以来核主泵关键材料未实现自主化的“卡脖子”难题。

为国家解决问题

无论是在生活中还是工作中，蹇锡高始终保持乐观的心态，一个实验结果做不出来，就放置几天换换思路，他经常这样对团队说：“不要把科研当作苦差事，我们的科研能为国家解决问题，再辛苦也值得！”

豁达开朗源于他常怀一颗感恩的心。1964年，家境贫寒的蹇锡高穿着一双草鞋来到大连工学院（大连理工大学前身）报到，从学费、饭票到棉衣、棉帽都得到国家的补助。蹇锡高在这里体会到国家对于教育的投入和关怀，立志为解决国家重大需求而不懈努力。

“国家需求很多，我能在哪个领域发挥作用？”1969年，留校任教后，蹇锡高一直从国家需求出发开展科学研究，时常这样向自己发问。他长期从事高分子材料合成、改性及其加工应用新技术研究，既有深入的理论研究，又掌握了丰富的实践经验。在他的时间表上，没有节假日，除大部分时间从事教学科研工作、指导学生外，其余时间都用来从事产学研合作，与企业共谋技术发展。

结合生产搞科研

说到自己的新技术和新材料发明，蹇锡高认为最难的是如何真正把技术转化为产品。他说：“实验室做出来还不算数，要能实现工程化稳定生产才有前途。”结合生产搞科研是蹇锡高的工作准则。他不赞成从纸面到纸面的科研工作，也不单纯追求填补空白，而是更注重将科研转化为国家建设服务的成果。

他要求团队成员：“要走出从实验室到工厂、从工厂到市场的科研路子，为振兴民族工业尽一份力。”他很自信地说：“我们已有年产100吨规模的新型高性能树脂合成中试基地、年产500吨规模的工程化生产装置和高性能树脂及其复合材料深加工应用示范研究中心，年产2000吨规模的生产线正在建设中。实现了从开发、生产到应用的一条龙配套发展，应用领域正迅速扩展。”

多年来，蹇锡高率领团队开发的3个系列十多个品种实现了规模化生产，更促进了相关领域产品技术升级换代，推动了我国高性能工程塑料及相关产业的发展。他们敢于向传统高性能工程塑料品种挑战，开发出的杂环聚芳醚树脂及其复合材料、功能膜材料、绝缘材料、涂料等与传统品种相比，性价比高，不仅在高技术尖端领域应用，还可推广到众多民用领域。

说到几十年来自己的科研成就，蹇锡高嘴里始终不停地念叨着“团队的力量”。不忘初心，科技报国是蹇锡高及他的团队最坚定的梦想。对他们来说，与获得的众多奖项相比，能够真正用科研为国家建设服务，用科技创新挺起民族的脊梁，才是对他们最大的褒奖。

重庆大学动力工程及工程热物理教师团队：

用清洁能源守护“碧水蓝天梦”

通讯员 赵深艳 杨万淑

在重庆大学，有这样一个团队，他们每天和各种工业废气、废水、废渣打交道，有时也化身“养殖户”在实验室里养“微藻”……这是由廖强担任团队负责人的动力工程及工程热物理教师团队。

他们因同一个“碧水蓝天梦”而相聚，把个人理想和追求融入能源报国的事业中，攻克了一个又一个科研难关。

真正让微藻变废为宝

为积极应对全球气候变化，2020年我国提出“碳达峰”“碳中和”目标，而发展清洁能源正是实现这一目标的有效途径。

廖强和团队成员长期工作在能源动力领域教学与科研一线，从事强化传热传质理论及方法研究，并将其推广应用于余热回收利用、微生物能源转化、环境污染治理、燃料电池、微机电系统等领域，在多项关键技术上取得突破，促进了能源高效清洁利用技术和可再生能源利用技术的发展。

如何寻找低碳的可再生能源？他们把目光投向了“微藻”。“微藻就像是一个由太阳能驱动的细胞工厂。”廖强比喻道。在这个工厂里，可以源源不断地将二氧化碳和废水中的氮、磷等物质转化为富含油脂、碳水化合物和蛋白质的生物质。此后这些油脂就可以被转换成生物柴油，实现变废为宝。

神奇微藻“吸”的是二氧化碳，“吐”出的是燃料。但现有微藻培养光生物反应器存在体积大、占地广、成本高、产率和效率低等突出问题。

对此，廖强团队开展了系统的理论和实验研究工作，提出多种高效微藻培养光生物反应器技术，其性能居于国际先进水平。同时，他们提出采用中低温太阳能对微藻进行热水解，然后利用水解液进行发酵制取富氢甲烷等生物燃气的新的技术路线，以提高微藻制取生物燃料的效率，推动微藻能源走向实用化。

敢打敢拼特别能攻关

团队成员付乾曾在廖强和朱恂两位教授的引荐下到日本读博。“当时两位前辈给我的临别赠言就四个字——学成归国。我后来就回到了重庆大学做科研。”付乾把团队取得突出成果的原因归结为一种“不怕吃苦、扎根实验室”的精神。

1993年，朱恂从重庆大学毕业留校任教。27年来，她和团队日复一日与各种工业废气、废水、废渣打交道。2012年，朱恂率团队开始研究高温熔渣余热回收的能质传输机理。“在一次次艰难探索和不断试错的过程中，我们逐渐攻克了各种核心技术难题，实现了离心粒化法余热回收技术。”该技术出渣品质高，余热回收率高且无需用水，能够为我国钢铁行业每年节能1400万吨标煤，减排二氧化碳3640万吨。团队核心成员王宏表示，这在世界上是首次实现，属于该领域0到1的突破。

廖强和朱恂做事都以严谨著称，在他们的影响下，团队教师对待科研一丝不苟、严谨求是，对实验结果严格把关、反复推敲，对科学问题深度挖掘、刨根问底。团队成员夏奡开玩笑说，团队常年开启“五加二”“白加黑”模式，每年的休息日用十个手指头都数得过来。有时，他们讨论学术问题直到凌晨3点。

多学科交叉强强联合

2020年9月，由廖强牵头的“多相反应流传递与转化调控”群体成功入选国家自然科学基金创新研究群体。这是一个由多名具有交叉学科背景核心学术骨干强强联合组成的创新研究群体，在工程热物理、生物工程、化学化工等学科交叉融合背景下，推动清洁能源科技进步。

团队围绕可再生能源过程中多尺度能质传递及过程强化理论与方法等国际交叉学科研究前沿，开展了一系列创新性研究工作。“我们在过程仿生、微流器件、可再生燃料、微藻能源等基础研究上有了进一步的突破；微藻沼液处理、电解水制氢、钢渣余热利用、新型变压器用散热器等技术的成果转化和市场应用也进展很快。”创新研究群体负责人廖强介绍。

氢燃料电池是现代工业公认的最理想、潜力最大的新能源技术。但现阶段这一技术的成本十分高昂，难以真正“飞入寻常百姓家”。创新研究群体成员、化学化工学院院长魏子栋表示，“我们创新研究群体通过多学科交叉、多专家联合，跨领域联合攻关，实现开发低成本电解水制氢和高性能氢燃料电池，助力可再生能源发展的目标。”

廖强表示，未来面向我国能源革命和能源产业升级的挑战，团队还将继续在复杂和极端条件下多相流传热强化与调控理论、微尺度多相传递与反应调控理论及技术、生物质多相反应过程传递调控及定向转化理论、自然生物系统传递及转化过程仿生理论及方法等方面开展原创性研究。

福州大学光催化研究所教师团队：

做科研就是要“顶天立地”

通讯员 许晓凤

这个37人的团队，是支能打硬仗的队伍，他们的口号是做“顶天立地”的事。所谓“顶天”，就是瞄准世界科技前沿，围绕“卡脖子”难题，加强科研攻关，增强国家的自主创新力。而“立地”，就是围绕光催化环保产业共性关键技术集中攻关和合作开发，促进行业技术进步和创新，把论文实实在在写在祖国大地上。

从零开始建起实验室

从旅美留学期间研制的第一台光催化空气净化器开始，付贤智就立志回国办个实验室，做出属于中国自己的光催化产品。1997年，他在我国光催化学科领域一片空白的基础上创建了第一家研究机构——福州大学光催化研究所。

回国之初，在20多平方米的实验室，付贤智带上几个年轻人，一边想方设法以光催化技术的开发应用为突破口、争取国家重大科技攻关项目的立项和科研基金，一边积极从国内外物色志同道合的科技英才加盟他的科研团队。

第二年，在各方的支持下，团队争取到了国家重大科技攻关项目——光催化功能材料及系列产品产业化前期关键技术研究。这个科研经费高达3000万元的项目是当时我国光催化领域和福建省高校最大的科研攻关项目，对光催化技术的发展和产业形成意义重大。

栽下梧桐树，引来金凤凰。一大批志同道合的科研工作者来到团队，包括留学法国从事分子筛催化研究的王绪绪，留学新加坡和美国从事材料合成研究的李朝晖博士等一批物化、材料、电子及机械工程等专业的科研骨干。在不到一年的时间里，就创办了集基础理论研究、应用技术开发、产业化实施和人才培养于一体的我国第一家光催化研究所。

推动成果产业化

光催化是利用太阳能进行环境污染治理和洁净氢能源生产的高新技术，集中了催化化学、光电化学、环境科学、材料科学和半导体物理等学科领域的科研成就，使环保技术与可再生洁净能源技术自然结合与扩展，成为具有强烈应用背景的新兴交叉学科。

科研成果产业化才能加快国家自主创新的步伐，团队不仅抓基础科研，更是把目光移到了新产品和新技术的开发市场上。但“搞科研不是交钥匙工程”，从实验室走向市场的道路并不平坦。

对此，学校推进科研成果转化工作的制度化和体系化，打通校企“科研创新链条”，推动企业成为创新的主角，还率先成立了“福州大学科技成果转化领导小组”，着力推进技术转移机构改革与建设，协同推进科技成果转移转化。

2021年5月，团队首次将光催化技术应用在了上海的中共一大会址纪念馆外墙的修缮之中，使一大会址纪念馆外墙具有抗污、自洁、防老化的功能。团队积极参与疫情防控的科研攻关，以紫外光催化技术为核心，研制成功国内首台（套）冷链产品外包装表面病毒的原位在线光催化/紫外消杀系统与装备，该项目成果通过国家级专家验收，已在福建多地监管仓中推广使用。近期，该成果还通过了科技部论证，即将应用到北京冬奥会的防疫工作中。

如今，光催化研究所已发展成为集人才培养、科技创新、学科建设和产业化实施为一体的高水平科研机构，拥有能源与环境光催化国家重点实验室、国家环境光催化工程技术研究中心等两个国家级科研平台，拥有一个高等学校学科创新引智基地——能源与环境光催化创新引智基地，并入选了省部共建协同创新中心。

让年轻人大显身手

团队以应用研究起家，在不断发展的过程中，基础研究也越来越受到重视。近年来，团队主持承担和完成了包括国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家973计划等在内的100多项科研项目，解决了光催化技术实际应用的一系列关键技术难题。

王心晨是福州大学光催化研究所成长起来的青年化学工作者，也是团队新的带头人。在氮化碳光催化研究中，他带领团队开拓了光催化材料研究的新领域，实现从传统无机半导体光催化剂，到聚合物半导体光催化剂的突破，使碳氮聚合物发展成为光催化的重要研究新领域，成为这个新领域的开拓者和领跑者。

同时，一大批年轻的科研工作者在团队中崭露头角，他们中有张金水、张贵刚、汪思波等。谈到光催化研究的前景，新时代的光催化人总是内心充满自豪与激情，他们坚信中国的科学家们正在一点一点地实现用光催化技术造福人类、改变世界的梦想。

本版图片均为资料图片

《中国教育报》2021年12月27日第6版