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2015年《功能材料信息》封面人物报道——张俐娜

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-05-13  浏览次数:1462
核心提示:NaOH/尿素水溶剂体系创建者 中国第一位美国化学会安塞姆佩恩奖获得者武汉大学教授、博士生导师中国科学院院士 张俐娜张俐娜,女
      NaOH/尿素水溶剂体系创建者

中国第一位“美国化学会安塞姆·佩恩奖”获得者

武汉大学教授、博士生导师

中国科学院院士                                           张俐娜

张俐娜,女,祖籍江西萍乡,1940年8月14日出生于福建省光泽县,现任武汉大学教授、博士生导师、天然高分子及高分子物理实验室主任。兼任全国政协委员、民盟中央委员,中国化学会高分子专业委员会高分子表征学科组副主任,国内、外学术刊物《高分子学报》、Cellulose,Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre,Journal of Applied Polymer Science,Journal of Biobased Materials and Bioenergy等编委。

1963年毕业于武汉大学化学系,被分配到北京铁道科学研究院。1973年,调回武汉大学化学系,任助教。1985年获日本政府学术振兴协会奖学金,赴大阪大学任客座研究员。1993年,晋升为武汉大学教授,创建了武汉大学天然高分子及高分子物理实验室,并一直领导该实验室工作。2011年12月,当选中国科学院院士。

多年来,张俐娜教授主要从事高分子物理和天然高分子科学领域的基础和应用研究,涉及高分子、生物学、环境、农业和绿色化学与技术交叉学科,是国际前沿研究领域之一。创造性地用高分子物理理论和方法研究纤维素、淀粉、甲壳素和大豆蛋白质及真菌中多糖及其改性产物的结构、分子尺寸、链构象、性能和生物可降解性。开创了一种崭新的低温溶解法,发现NaOH/尿素水溶液冷却到-12℃后可迅速溶解纤维素,提出低温下大分子与溶剂自组装形成新的氢键配体导致溶解的新机理,并实现难溶性纤维素、甲壳素甚至聚苯胺低温溶解。同时,利用低温溶解的纤维素、甲壳素和聚苯胺溶液直接构建出一系列新型功能材料,并揭示其结构与性能的关系,而且初步实现纺丝工业化试验。

近年主持国家“973”、“863”项目、“十一五”科技支撑、自然科学基金重点项目以及国际合作和境外合作项目等 20余项。在国内外刊物发表论文510余篇,其中480篇发表在国际SCI源刊上,被他人引用近10000次,H 因子为46;主编专著5部;获准专利70项;荣获国家自然科学奖二等奖1项,省级自然科学一等奖1项及技术发明一等奖1项;获美国化学会2011年Anselme Payen奖。曾40多次被国外邀请出国讲学,在国际学术会议作邀请报告、大会报告及担任分会主席。此外,曾获全国优秀教师(1993年)和全国先进工作者(2000年)等国家级荣誉。已培养博士50名,硕士34名,以及一名外国留学博士后。培养的研究生分别获2006年第五届全国“挑战杯”竞赛金奖,2007年银奖,2006年美国百人会英才奖等国内外荣誉。

1、张俐娜院士(中)主持完成的“基于天然高分子的环境友好功能材料构建及其构效关系”获国家自然科学二等奖
1、张俐娜院士(中)主持完成的“基于天然高分子的环境友好功能材料构建及其构效关系”获国家自然科学二等奖

身怀使命,献身科研

1940年8月,张俐娜出生于福建光泽的一个知识分子家庭,其父张国熊毕业于清华大学,母亲是中小学教师。她说,父辈那一代知识分子不讲物质,讲奉献,从不计较一时一事的个人得失。父亲78岁以图书馆馆长的身份退休后,还为图书馆义务工作了16年。在这样的书香门第长大,耳濡目染,张俐娜爱读书,爱思考,做任何事都有条有理,认真执着。再加上是家中长女,还担负着引导和教育1个弟弟和4个妹妹的责任,她从小就有担当,敢于负责任。

从小到大,张俐娜一直是品学兼优的学生。1955年,张俐娜初中毕业时,适逢国家扩大中师招生,拟为农村及偏远地区补充小学教员。张俐娜本来响应号召,报了师范,后来班主任马叔南老师和校长商量后,觉得以张俐娜的潜质,报考师范是埋没人才,遂以“组织决定”要张俐娜改填南昌一高中。张俐娜一直到现在都记得马老师的嘱咐:“你要好好学习,报效祖国!”她没有辜负老师的期望,1958年从南昌一高中毕业后,以高分被武大化学系录取。

回忆当年,张俐娜不经意间反复提及诸多让当下的人们依然陌生的语义宏大的词汇,比如,奉献、责任、使命。“我所理解的‘责任’意味着:既然选择了科研,我就应尽量做好,即便是‘文化大革命’期间,父亲被送进牛棚,家里遭遇各种变故,我依然会认真完成每个实验。”

“我生长在这片黄土地上,这不是某个人而是中国人的黄土地。我要建设它,这不会因为我的父亲被关押或者亲戚遭受迫害而改变。我会尽最大的努力孝敬父母,但我不会放弃科研。”张俐娜说。

    迎难而上,锲而不舍

1963年,张俐娜从武汉大学化学系以优异成绩毕业,因出身特殊,家庭关系复杂,她没能留校,而是被分配至北京铁道科学研究院。在那里,她第一次体会到“成就感”。

据称,“文化大革命”初期,中国曾发生过较严重的列车事故,一列运载越南留学生的火车从广州开往苏联,在寒冷的北方某地因刹车失灵发生故障。经调查分析,事故原因被认定为刹车皮碗失效。“由于橡胶不耐久,这种材料制成的皮碗在南方的使用寿命很短,而合成橡胶制品,尽管在南方经久耐用,但无法‘抵御’北方的寒冷,容易发硬、变脆。”

进入北京铁道科学研究院后,张俐娜接手的第一个任务就是研制新型的刹车皮碗。看上去一副“娇小姐”模样的她,常常要带着新研制的皮碗,独自跑到天寒地冻的荒山僻野—黑龙江大小兴安岭地区进行机车实验,记录运行情况。

张俐娜记得,自己经常搭乘运送牲口的农车,臭味很重。“旅馆条件也很差,风一吹,房门摇摇欲坠;而呆在房间里,四处的声响听得一清二楚,被子还散发着一阵阵臭味。”有一次,张俐娜从旅馆出发,要爬过一个坡儿才能搭上火车。当时,气温低至零下四十多摄氏度,冰天雪地里,她爬了好几次但都没有成功。眼看火车逼近,心急如焚的她意外碰见另一位远行者。他连拉带拽,好不容易才把年轻的张俐娜拖上坡来。

几年后,张俐娜研发的刹车皮碗被运用于毛主席专列以及中国开往苏联的国际列车,性能很好。“由于时期特殊,这项工作没有报奖,但我这样的知识分子(指出身特殊)能被铁道科学研究院认为是受欢迎的学者,这是一种莫大的鼓励。”

责任在身,多做实事

1985年,张俐娜以访问学者的身份到日本大阪大学留学。在两年左右的时间里,她接触到了站在学科最前沿的科学家,开阔了视野,看到了差距,找到了自己的研究目标和方法。回到武汉大学后,出于战略上的直觉把握,张俐娜于1993年在武汉大学建立了天然高分子与高分子物理科研组,同时也第一次确立了自己的研究方向——她把目光瞄准生物质资源天然高分子材料科学的基础和应用研究,探索纤维素等高分子可再生资源的利用手段和路径。

2000年元月,已经是武大化学系教授的张俐娜获得国家自然科学基金重点项目资助,开始了纤维素新溶剂及材料的研究。在该领域,纤维素的溶解一直以来都是一个非常棘手的问题,传统方法主要是靠高温加热,成本高、能耗大、污染重。张俐娜带领自己的团队,刻苦钻研、迎难而上,经过12年潜心研究实验,终于发现了一种新的水体系低温溶解法——用尿素、氢氧化钠和水做溶剂,预冷至零下12℃,将极难溶解的纤维素丢进去,一两分钟便化为粘液。用此技术,蔗渣、蟹壳等废弃物很容易变为舒适的面料、日用品和生物医学材料等。

张俐娜及其团队的研究成果受到了国际化学界的高度评价,国际著名化学家、英国东北威尔士大学原校长格里恩·菲利普教授赞叹说:“这是一个从实验室基础研究到工业化试验的神话般故事。”美国化学会纤维素和可再生资源材料分会的评委会认为,张俐娜为研究这种最顽固的天然高分子开创了一种完全崭新的方法,利用“这种神奇而又简单的水溶剂体系”,蔗渣、虾壳、秸秆等农业废弃物可以简单迅速地变废为宝,敲开了纤维素科学基础研究通往纤维素材料工业的大门。

张俐娜也因此在2011年3月获得国际上纤维素与可再生资源材料领域的最高奖——美国化学会“安塞姆·佩恩奖”,成为半个世纪以来获得该奖项的第一位中国人。

教学严谨,尽心尽力

在武汉大学师生眼中,张俐娜教授是一位德高望重的长者,原因不在于她拥有一长串头衔和荣誉;而在于她那种燃烧自己、照亮别人的奉献精神。

张俐娜实验室的“作息”规律是:一周工作6天,早上9点上班,下午6点下班。每隔一段时间,组员要定期向张教授“汇报工作”。在困难年代,有时甚至点着蜡烛带学生搞科研。在学生们眼中,无论岁月如何变迁,张俐娜教授对科研工作的热情与投入从未改变。因为一点实验数据的疏漏,晚上11点接到张老师打来的电话,凌晨一两点收到她发来的邮件十分正常。“我们还有寒暑假,但张老师一年只休息三天。”学生对这位奶奶级的教授对待科学的执著与认真无比敬佩。

此外,张俐娜对论文的要求极为严格。通常,实验室成员上交一篇100多页的全英文博士论文,她至少要修改四五遍,最高纪录达到八遍。偶尔,张俐娜的高要求、高标准会被学生抱怨成“吹毛求疵”。但实验室的李燃博士认为他们写文章比较轻松,相反,他的不少同学,因为导师关心得少,给刊物投送的论文会面临因逻辑错误太多而需要重写的尴尬。“张教授出品,必属精品。”

同时,张俐娜对抄袭、剽窃、弄虚作假等学术腐败现象极为反感。她一再强调品德和素质,要求学生先成人后成才。她要求他们在学习上一丝不苟,鼓励他们多阅读经典外文原著和最新文献。在做课题时,她要学生先查相关资料并了解其前沿背景;在做实验时,她严格训练学生的实验技术、科研能力和科学态度;在批改论文时,她要求学生所提供的依据要准确,理论要可靠。

张俐娜同时又让学生感到慈母般的温暖。她关心学生的身心健康,鼓励他们学会劳逸结合。每年她都会组织一次郊游,抽空与学生一起尽情游玩。她还提倡让学生在空余时间多锻炼身体。她也会像母亲一样唠叨,教育学生如何做人。如她经常提醒学生讲礼貌,甚至细致到打电话时应该说“你好”。她更会用实际行动关心和呵护学生,让学生感到一个团结互助、相互勉励的团体的力量,更加积极主动地面对一切困难和挑战。

 

“我从事这项研究,是有强烈的使命感。我们世世代代生活在这片黄土地上,所以我们只有一条路,就是尽我们所能建设好这个国家”。张俐娜这句话道出了自己作为科学家夜以继日工作的强大精神动力。也正是这种对国家民族的使命感,激励她战胜一个个困难,不断攀登科学高峰。她以惊人的毅力,日复一日,年复一年地忘我工作,在天然高分子领域辛勤耕耘近30年。缔造的可再生物质新材料如今正在改变着中国人,乃至世界人民的生活。一连串的科研成果足以令她自豪,但科学家探索的天性,驱使着她一直前行!

 

(陈浩华、龙斌根据网络资料收集整理)


 
 
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