“高分子難就難在太複雜,美就美在太複雜,工藝和配方有一點點小小的變化,就能變成無窮可能”“我專業是搞聚合反應工程的,就是如何工業生產高分子材料”……一談到自己的研究領域,朱世平便雙眼發光,把聚合反應科學的神奇和美妙娓娓道來。
香港中文大學(深圳)副校長、加拿大兩院院士朱世平是國際聚合反應工程領域領軍科學家之一。年近花甲他選擇回國,以創業般的激情投入香港中文大學(深圳)這所新學校的建設。“我在國外待了三十多年,四年前回到國內,很喜歡大灣區的科學創新環境。”朱世平表示,粵港澳三地各有各的長處和專注點,整個粵港澳大灣區是一體的,應該協同發展。
高分子材料是新材料的重要組成部分,應用廣泛,在國民經濟中起著不可替代的作用。“人體內便有很多高分子,核酸、蛋白質、澱粉、纖維素、木質素全是高分子,但是合成高分子最大的出路還是材料。”朱世平表示,在我們眼睛所及之處,看到的基本都是高分子,比如地毯、檯面、天花板、衣服等。
“我覺得在國內設立高分子相關的學科很重要的。高分子建立在兩個基石之上,一個是化學,一個是數理,兩根柱子是生產、加工,而最上面的匾是材料。”朱世平說,新材料的高大上是建立在化學與數理的基礎之上,有生產和加工做支柱從而生產出來的。
在聚合反應工領域裡有一句話:高分子材料是過程的產品,不僅僅取決於配方,更取決於工藝。小分子不管使用怎樣的路徑,做出來的都是類似的產品。而高分子的反應器、通道不同,做出來的高分子完全不一樣,有長長有短,也有不同的分佈。
“高分子難就難在太複雜,美就美在太複雜,工藝和配方有一點點變化,都會變成無窮可能性。”朱世平表示,國內前沿研究做得很多、創新很多,但在產業化方面仍有些薄弱。
高分子材料生產工藝仍需加強
經過多年的發展,我國已成為高分子材料產業世界大國,產量和消費量早已居世界首位。但與發達國家相比也有不盡人意的方面,如生產的中低端產品佔絕大多數,而大多數高階產品無法自主生產,關鍵技術受制於人。在新形勢下,高分子材料產業如何發展是一個重大課題。
“我們中低端產品的產能是夠的,國內市場大,做的人也多,產業鏈都是完善的,但是高階產品奇缺。”朱世平說。
截至2020年,我國高階聚烯烴總產量為500萬噸左右,消費量達到1140萬噸,自給率僅為44%。而以茂金屬聚乙烯(mPE)為例,目前中國市場的需求量約為100萬噸左右,但2020年中國產量僅有11萬噸,自給率約有28%。
問題的根源在於學科建設上。“我們搞高分子化學的多、搞高分子物理的也多,搞研究的多,但是搞生產工藝的很少,但是實驗室出來的配方最後還是要做成產品的。”朱世平接受媒體採訪時表示,材料就像一個配方,我們往往覺得好像把配方做出來就是成果了,其實不然,生產是講究工藝的。“我國的科研能力很強,特別是在化學材料方面已經處於全球領先地位,但還進一步加強工藝,未來我們的工作重點也會放在工藝上。
採寫:南都記者 王美蘇 實習生 李旭馗