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  “通用高分子高性能化”領(lǐng)域的專家馮嘉春教授曾在工業(yè)界做過(guò)8年的應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究，但他后來(lái)離開(kāi)工業(yè)界，來(lái)到復(fù)旦大學(xué)做一名教授。是什么促使他做出這樣一個(gè)決定，企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與學(xué)術(shù)研究有什么不同，通用高分子的前景在哪里，在這里，你將聽(tīng)到馮老師對(duì)這些問(wèn)題的一一解答。

馮嘉春 教授
1987-1991 北京化工學(xué)院高分子材料專業(yè)學(xué)士
1995-1998 蘭州大學(xué)高分子化學(xué)與物理碩士
1991-1999 蘭化研究院助理工程師、工程師
1999-2002 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所高分子化學(xué)與物理博士
2002-2004 復(fù)旦大學(xué)博士后(期間在新加坡國(guó)立大學(xué)進(jìn)行訪問(wèn)研究)
2004-2011 復(fù)旦大學(xué)講師、副研究員
2011-至今 復(fù)旦大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師

探究更本質(zhì)的東西

  自從17年前離開(kāi)中國(guó)石化蘭化研究院(現(xiàn)為中國(guó)石油石油化工研究院蘭州中心)后，馮老師為什么決定回到高校。馮老師也思考了很多，企業(yè)的經(jīng)歷使他更加珍惜讀書(shū)的時(shí)光。

  “我大學(xué)畢業(yè)以后去當(dāng)時(shí)的中石化蘭化研究院做研發(fā)，主要做塑料改性。改革開(kāi)放以后，我們國(guó)家石化工業(yè)在1985年前后經(jīng)歷了一個(gè)高速發(fā)展的階段。早期高分子工業(yè)在我國(guó)為化工部所屬，后來(lái)組建中國(guó)石化總公司，我工作的蘭州石化和吉林石化、大慶石化等等，都經(jīng)常被稱為共和國(guó)石化行業(yè)的‘長(zhǎng)子’。

  我畢業(yè)的時(shí)候，正好趕上中國(guó)石化工業(yè)的發(fā)展期，國(guó)家大量引進(jìn)一些通用高分子，特別是聚乙烯、聚丙烯等重要基礎(chǔ)原料的生產(chǎn)裝置。在高分子工業(yè)中，橡膠工業(yè)發(fā)展比較早，比如吉林石化蘭州石化早期主要研究橡膠。雖然開(kāi)始引進(jìn)、建設(shè)，但當(dāng)時(shí)我們能生產(chǎn)的都主要是通用牌號(hào)，也就是大路貨。對(duì)于通用牌號(hào)而言，在當(dāng)時(shí)高分子材料產(chǎn)能很小、尚處于緊缺的情況下，賣出去不成問(wèn)題，但應(yīng)用到具體要求較高的地方，則很難滿足要求。所以，我當(dāng)時(shí)的工作主要是從事高分子的改性，將通用的高分子做成專用的高分子，比如農(nóng)業(yè)上的地膜棚膜，滴灌管道，汽車材料等等。

  我之所以想離開(kāi)工業(yè)界去高校，有各種原因，其中一個(gè)很重要的一個(gè)原因與自己的興趣及工作過(guò)程中的困惑有關(guān)。我作為項(xiàng)目組長(zhǎng)完成了幾個(gè)研發(fā)課題，開(kāi)發(fā)的材料或技術(shù)有一些也還獲得了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，領(lǐng)導(dǎo)挺重視，日子也過(guò)得很充實(shí)。但是，工業(yè)上開(kāi)發(fā)課題主要是解決具體問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種新材料新產(chǎn)品最關(guān)注的是時(shí)效性，對(duì)機(jī)理性的問(wèn)題沒(méi)時(shí)間也沒(méi)有氛圍去思考。我經(jīng)歷過(guò)這樣一個(gè)事情，一種以色列生產(chǎn)的聚乙烯滴灌管，應(yīng)用性能很好，我們就想開(kāi)發(fā)生產(chǎn)這種管道的材料。通過(guò)大量工作，如篩選基體、不同種類原料的復(fù)配及配方優(yōu)化等，開(kāi)發(fā)的材料與以色列材料在模量、強(qiáng)度、韌性等參數(shù)上相當(dāng)，我們想這應(yīng)該算是開(kāi)發(fā)“成功”了。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，我們做的管道在施工時(shí)彎折幾次很快在折痕處漏水，而以色列管子卻不存在這個(gè)問(wèn)題。材料模量、強(qiáng)度都一樣最終用起來(lái)性能不一樣，說(shuō)明我們工業(yè)界用這幾個(gè)指標(biāo)并不能反應(yīng)材料的本質(zhì)。這讓我突然覺(jué)得，我很努力地不停地實(shí)驗(yàn)，通過(guò)各種手段去湊性能，有時(shí)候確實(shí)也能解決問(wèn)題做個(gè)材料出來(lái)，但無(wú)論做成功還是沒(méi)做成功，根本的原因是什么并沒(méi)有真正的理解。做完一個(gè)再做一個(gè)，如果始終在這樣一種層面上做研發(fā)，更多的是積累經(jīng)驗(yàn)而不能提高研究水平。企業(yè)和學(xué)校不一樣，我說(shuō)過(guò)企業(yè)里做研發(fā)往往有時(shí)效性的問(wèn)題，需要不停地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)，不能留給你大塊的時(shí)間去做基礎(chǔ)性的東西。但工業(yè)界的經(jīng)歷又讓我深深體會(huì)到，你不比較深入地理解深層次的內(nèi)容很難研發(fā)出高水平的新東西，只能跟著別人學(xué)還學(xué)不像。所以，我就想是否找一個(gè)沒(méi)有人管你進(jìn)度、一個(gè)問(wèn)題你可以琢磨很久的地方，把自己不理解但認(rèn)為很重要的東西理清楚。在國(guó)內(nèi)，復(fù)旦大學(xué)應(yīng)該是一個(gè)非常好的平臺(tái)。我們系高分子物理非常強(qiáng)，在基礎(chǔ)研究方面做得非常好，在通用高分子高性能化已經(jīng)有很高的聲譽(yù)。所以，非常高興最終成為高分子科學(xué)系的一員。

  我認(rèn)為做應(yīng)用，如果沒(méi)有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，光憑經(jīng)驗(yàn)去做，就如師傅帶徒弟，可能會(huì)一代不如一代。但是如果把根本的問(wèn)題理解了，就會(huì)有一個(gè)大概的思路，這也是做應(yīng)用的根本需求。復(fù)旦的學(xué)生也要從這個(gè)方面去努力，多去從問(wèn)題根本出發(fā)去解決問(wèn)題，不僅僅要做一些條件摸索、溫度變化這樣的工作，更應(yīng)該為他人提出一個(gè)方向或方法，這樣的工作才有意義。這也是我從企業(yè)做研發(fā)到高校來(lái)做研究的原因。

通用高分子的前景

  馮老師在聚烯烴領(lǐng)域研究多年，在高分子物理、高分子助劑、加工方法等方面做了很多工作。他對(duì)于我國(guó)聚烯烴產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)與不足有著一針見(jiàn)血的認(rèn)知，對(duì)高校與企業(yè)合作有著更高的期許。

  “我們目前與國(guó)際大公司的差距，一個(gè)是基礎(chǔ)的樹(shù)脂的性質(zhì)方面，我們對(duì)鏈結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的關(guān)系理解的不夠清楚，高附加值的專用牌號(hào)比較少。第二個(gè)是重要的添加劑，我們做不出來(lái)。比如聚丙烯的成核劑，我們用的最多的DBS類透明成核劑，外國(guó)的公司已經(jīng)推出第四代。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上供應(yīng)的主要是他們過(guò)去十?dāng)?shù)年用的第三代產(chǎn)品3988。別人的專利過(guò)期之后，我們跟著在生產(chǎn)，性能自然也跟在別人后面。

  一個(gè)材料的好壞，要從制品的性能上去檢測(cè)。一種高分子材料，從原料到制品，涉及基礎(chǔ)樹(shù)脂、助劑、加工設(shè)備和方法等方方面面。高分子有一個(gè)很有意思的特點(diǎn)，最終性能并不完全直接由分子結(jié)構(gòu)所決定，同樣的鏈結(jié)構(gòu)，不同的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，最終的性能是不一樣的�；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)從熱力學(xué)上決定最終能否形成某種結(jié)構(gòu)，而加工方法、加工設(shè)備則從動(dòng)力學(xué)上決定著形成何種結(jié)構(gòu)。我特別強(qiáng)調(diào)學(xué)好高分子物理，是因?yàn)樽霾牧系娜�，包括制備合成和后續(xù)改性、加工及成型工作，都是相互關(guān)聯(lián)的。從普通的高密度聚乙烯到耐熱聚乙烯(PE-RT)或100等級(jí)的聚乙烯專用料、從均聚聚丙烯到無(wú)規(guī)共聚聚丙烯，本質(zhì)上往簡(jiǎn)單說(shuō)其實(shí)就是通過(guò)引入共聚單體改變大分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因此，通用高分子材料高性能化的本質(zhì)，在很大程度上就是深化對(duì)材料不同層次結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系認(rèn)識(shí)不斷加深的過(guò)程。

  我自己的研究興趣更多是希望研究和理解與“應(yīng)用”相關(guān)的基礎(chǔ)問(wèn)題，這與我自己在工業(yè)界的經(jīng)歷有關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中很多東西，比如一些重要的應(yīng)用指標(biāo)，像負(fù)荷熱變形溫度、低溫沖擊性能等，工業(yè)上經(jīng)常用，甚至也要研究如何提高這些性能，但其物理本質(zhì)是什么并不完全清楚。我們的工作包括：高分子不同層次結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；高分子助劑或功能材料的制備、應(yīng)用及作用機(jī)理；高分子熔融加工過(guò)程中發(fā)生的各種物理化學(xué)變化，等。通過(guò)相關(guān)工作，我們期望從基礎(chǔ)樹(shù)脂、改性劑、加工技術(shù)、應(yīng)用性能等方面較全面地獲得實(shí)現(xiàn)高分子材料高性能化或功能化相關(guān)的新知識(shí)，形成某些對(duì)高分子材料實(shí)現(xiàn)高性能化或功能化的新技術(shù)，為開(kāi)發(fā)某些具有重要應(yīng)用價(jià)值的新材料提供指導(dǎo)”。

對(duì)研究生的寄語(yǔ)

  談到研究生的科研素質(zhì)培養(yǎng)與未來(lái)職業(yè)規(guī)劃，馮老師尤其強(qiáng)調(diào)了要響應(yīng)國(guó)家的需求。盡管目前研究生會(huì)遇到一些現(xiàn)實(shí)壓力，但是仍然要兼顧自己的興趣愛(ài)好，努力去做一些對(duì)國(guó)家、對(duì)個(gè)人都有意義的事情。

  “我希望高分子系研究生，無(wú)論具體從事哪個(gè)行業(yè)，都要學(xué)會(huì)一件事情，那就是將實(shí)際問(wèn)題和基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)合起來(lái)。比如說(shuō)，這個(gè)材料太脆或是太軟，你不要馬上往里加橡膠或滑石粉，可以先認(rèn)真思考一下，這個(gè)太脆或是太軟是與我們學(xué)習(xí)過(guò)的高分子科學(xué)的哪些基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)。有了這樣的思考，你就有可能形成更加完善、可行的解決方案。作為理科出身的研究生，你需要理解你理解決的問(wèn)題，本質(zhì)到底是什么，怎么樣才能更有效地解決問(wèn)題，這是一個(gè)非常重要的素質(zhì)，一方面要敢于動(dòng)手，一方面也要深思熟慮。這不僅適用于高校研究，在企業(yè)做開(kāi)發(fā)研究，是同樣的重要。提醒一下同學(xué)，在企業(yè)里工作，可能有具體企業(yè)的文化和工作方法，但你至少可以下班后的空余時(shí)間動(dòng)腦思考一下今天工作的“科學(xué)問(wèn)題”是什么，就能發(fā)揮自己的長(zhǎng)處，提高看問(wèn)題、解決問(wèn)題的深度和水平。

  現(xiàn)在的高等教育是多元化的，我們的學(xué)生也不見(jiàn)得都去做研究或研發(fā)。作為國(guó)家培養(yǎng)的研究生，應(yīng)該有一種使命感，如果能將自己的知識(shí)與國(guó)家的需求結(jié)合起來(lái)，無(wú)論如何都是很值得自豪的事情�！�