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刘孝波:吾无他长 足履实地
——记电子科技大学材料与能源学院教授刘孝波及其团队

作者:王 军    发布时间:2019-11-25

导读:  从大山里的农村娃,到成为大学里的教授;从最初对化学专业的懵懂,到最终认定高分子材料研究方向;从在研究院里摸爬滚打,到重回高校却坚持“产学研用”相结合刘孝波之后的人生里所走过的每一个精彩片段都透露着生活磨砺后换来的踏实、睿智和从容,而他,正在致力于将这些沉淀的精华带动他所在的团队,让后辈能传承优良传统的同时致力创新,走出一片新天地。

 

  2019年6月15日,四川眉山,我国首台套年产1000吨高性能聚芳醚腈生产线宣布建成投产。这标志着我国具有完整知识产权的高性能聚芳醚腈规模化生产成套技术取得实质性进展,实现了聚芳醚腈从分子理论设计到实验样品制备再到规模化产品生产的成功转化。
  什么是“聚芳醚腈”?它的研究及量产有何意义?对很多普通老百姓来说,他们或许会有这样的疑问,而对这次首台套年产1000吨高性能聚芳醚腈生产线的“孕育者”——电子科技大学材料与能源学院教授刘孝波及其团队来说,用行动来解答这两个问题恰是他们多年奋斗的动力源泉。所幸的是,“千淘万漉虽辛苦,千锤百炼始成金”,首台套的成功投产,算是对他们多年艰辛努力“最自然不过的回报”。
  
立足国需——上下贯连做高分子功能材料研究
  四川省成都市,信息风云激荡,知识星空翱翔。电子科技大学这所以电子信息科学技术学科教研闻名,多学科协同发展的巍巍学府就坐落在此。“如何立足电子科技大学在电子材料方面的优势,发掘高分子功能材料的应用潜力”这是刘孝波以不惑之年加入电子科技大学时思考得最多的问题,这算是他人生中的“第三次创业”。从加盟的那天起,他就笃定了要做“最想做的自己”——坚持少开会、专心科研的工作原则,并且要坚持做一个时间越久,价值越大的研究方向。
  一直以来,耐高温高分子材料被英国帝国化学工业公司(ICI)、德国德库萨、美国杜邦(Dupont)等外国公司开发并垄断。“尽管我国科学家近年在功能高分子领域取得了丰硕的研究成果,但仍然缺乏可以引领该领域发展的原创性学术思想,且我国在高端功能高分子材料的应用产品开发上仍然落后于美日德等发达国家。”无论在什么时候,刘孝波的心里始终有“一杆秤”——研究要始终瞄准国家、社会所需,研究要力求“顶天立地”:上既能激发科学探索,下又能落地开花在他的研究世界里,科研就像一条上下连接的全链条,只有上下贯通,才能真正实现其价值。哪怕随之而来的是经费紧张、人员不足等一系列问题,他也毫不退缩。学化学出身的他打心眼儿里希望能借助创新血液的注入,带动电子科技大学相关学科乃至整个行业的发展,最终形成产业,而他梦想的发力点,就放在了聚芳醚腈和腈基树脂这两个高分子功能材料的基础科学和应用技术研究之上。 
  聚芳醚腈和腈基树脂是两种特种高分子材料,它们最突出的优点是高强度、高模量、耐高温、自阻燃。其中,聚芳醚腈作为聚芳醚类的热塑性高分子,它的玻璃化转变温度在170℃~380℃范围内可控调节,因此可以根据实际应用需要,定制聚芳醚腈材料的长期使用温度;它的另一突出优势是加工温度窗宽,可在280℃~320℃温度条件下采用任意成型方式进行加工,不像PEEK的加工温度需要高于340℃。腈基树脂属于热固性树脂。纤维增强腈基树脂基复合材料是目前公认的阻燃性最好的聚合物基复合材料,它的玻璃化转变温度可通过结构调整来控制,最高可达500℃,即可在500℃的温度下长期使用。这两类耐高温树脂基复合材料都表现出高的结构强度和模量,可作为高强结构材料应用在航空航天、机械化工、电子电气、船舶建造等领域,是高端制造业的重要基础原材料之一,属于“受限制”的战略新材料。
  这是一条考验毅力、耐力的漫漫长路,因而有很多人止步于某一段路,但刘孝波从一开始就笃定了自己要坚持走到底,事实上,他也确实做到了。经过近20年的专注研究,他带领的团队已经实现了对不同结构、不同性能的聚芳醚腈和腈基树脂的可控分子结构设计,建立了设计构筑树脂基体结构功能一体化复合材料的系统方法,依托电子科技大学的电子材料专业特色,形成了具有鲜明特色的高分子材料的构建技术。钻研基础研究,进行技术攻关的同时,他们坚持攻关聚芳醚腈和腈基树脂的规模化生产关键技术,通过与有担当的企业紧密合作,希望能把我国自主可控的高性能高分子材料真正推向市场应用。
  以聚芳醚腈为例,多年来,刘孝波及其团队在国家新材料战略转型项目、原国家“863”重大项目、国家自然科学基金等国家级项目的支持下,始终致力于聚芳醚腈的合成、改性、加工及应用“一体化”应用基础研究,先后突破了分子量控制、连续化绿色生产、溶剂回收复用等关键技术瓶颈,并先后在广元等某企业实际工程应用中得到运用。
  从最初的50吨年产量到变成500吨~1000吨年产量的装置,从污水排放系统到废渣处理装置的不断完善喜欢“较真儿”的刘孝波硬是把生产链上所有的环节包括产业化后的环保问题都考虑其中,并且做到了精益求精。在他看来,“在科技转化成果环节,如果为了盈利不管不顾最后的废水、废气处理细节,那么这个科研是不完整的”。为了心中完整的科研,哪怕付出比别人更多的精力、财力、人力和物力,他都毫不犹豫。使命感和责任感相伴相随,是早就扎根在刘孝波身上指引其前行的内在因素,让他无论如何都会遵从内心去做出有利于国家和社会的选择。
  “上提高我国在高分子高端领域的话语权,下降低相关领域的产业成本。”围绕这一目标,刘孝波及其团队一直在努力的路上,所幸的是汗水浇灌出了鲜花,我国首台套年产1000吨高性能聚芳醚腈生产线的成功投产,标志着他们多年追求的“产、学、研”通力合作模式的成果落地,也填补了国内相关行业的空白,发展了高性能高分子新品种,或将打破西方对耐高温高分子材料市场的垄断局面,成果获得了“四川卫视”“四川观察”等媒体的广泛报道。目前,刘孝波已申请与聚芳醚腈研究相关专利70余项,已获授权近40项,其中包括一些国外没有的专利。
  刘孝波及其团队的拳拳之心同样也倾注在腈基树脂的相关研究之上。“我一直有一个梦想,我不懂电子,做不出中国芯,但要是能做出承载中国芯的一个基板,也算是为国家贡献一份绵薄之力了。”不驰于空想、不骛于虚声,脚踏实地干好自己的工作,这样的定位正好就是刘孝波科研人生的最好诠释,而这样的品性也源于他多年的经历。
  
经历塑人——坚持从容换来水到渠成
  1978年3月,动荡已久的中国终于迎来了“科学的春天”,各地科技工作者们开始积极谋划布局,调配人才,为党和国家发展科学事业献智出力。在中西部战略重地成都,彼时的成都科技大学(原成都工学院,后合并更名为四川大学)也积极进行院系重组,以增强学科实力,化学工程系开始第一届招生。1982年,刘孝波考入成都科技大学化学工程系物理化学专业师资班,成为该系的第四届学生。从大巴山里走出来的他对所学专业、未来要干什么并没有太清楚的认识。
  刘孝波出身贫寒,兄弟姐妹众多。父母虽然没有文化,对读书却很崇尚,一直表示只要子女谁有能力去读书,砸锅卖铁也要供其去上学。在这样环境下成长的刘孝波从小就知道要用读书来改变命运,长到懂事的年纪,最朴素的愿望就是“读好书,毕业以后找一份捧铁饭碗的工作,能减轻家里的负担”。
  但命运弄人,刘孝波的读书之路并没有他想的那样顺畅:初中毕业后仅因为几分之差没能如愿考上师范中专,在初中班主任的极力引荐下进入当地县城的重点高中就读。因为他出身农村,教育资源受限,各科基础底子弱,特别是英语得从零学起,刚入学时刘孝波曾一度因为学习跟不上有过想要放弃的念头,是父亲一席再朴实不过的话,改变了他的一生。父亲告诉他:“这学期我们把学费都交了,是把家里的粮食卖了转成粮票交的,也没办法退回,你这学期读完了实在不行再说。”深感父母不易的刘孝波重振旗鼓,幸运的是他又遇上了一位好班主任。这位老师是北京师范大学毕业的农民子弟,看到刘孝波的努力和不易就义务用业余时间来辅导像他们这样从农村走出的孩子,一年以后,刘孝波的成绩就有了扭转。这一年的坚持也成就了他后来的高考之路。所以他总说:“人贵在坚持,人生的幸福或许就在你不放弃的那片刻坚持之中。”
  刘孝波觉得自己很幸运,在人生的每个关口都能遇上引渡他前行的人,父母一直以来质朴的支持、兄长舍弃自己前程的大度、初中班主任的极力引荐、高中班主任的课外辅导“是他们的帮助才让我整个求学之路虽然没有按照预想的在发展,但每一步都是在向前走。如果说我的人生走到现在算成功,那么他们就是我成功路上的每一块基石,如果没有他们,我走不到今天。”而刘孝波这样的幸运一直在延续——1986年他大学毕业的时候发现自己并不适合教书,在选择工作徘徊的时刻又“幸运地”遇上了刚从国外回来的四川大学高分子研究领域知名学者——江之桢教授,在交谈的过程中,刘孝波被高分子材料的魅力所吸引,决定考取她的研究生。为此,他还自学了高分子化学和高分子物理两门课程,最终得偿所愿,实现了从化学转向高分子研究的跨越。研究生毕业的时候,由于种种原因,本已经考上博士的刘孝波选择到晨光化工研究院工作。这是中国高分子工业的第一个基地,也正是在这里,他深刻体会到了高分子材料的神奇奥妙,也积累了丰富的实践知识,为他之后坚持产业应用奠定了坚实的基础。
  工作一段时间以后,刘孝波深感自己的知识不够用,决定再返高校继续攀爬象牙塔,因此成为四川大学蔡兴贤教授的博士生。在那里,除了更深刻地感受到高分子的无穷魅力之外,最让他受益的是蔡教授带给他的深刻影响。“老先生常说我能带给你们的不是名气,唯有脚踏实地。”也正是这份脚踏实地的品质,成为刘孝波受用一生的宝贵秘籍,让他在高分子研究领域一路追索,这才有了今日的收获。
  如今,刘孝波在高分子领域里脚踏实地、思虑周全是出了名的。2019年6月15日首台套年产1000吨高性能聚芳醚腈生产线投产前,他带领团队日夜奋战在第一线,投产头天晚上9点,他还组织团队各个小组开会,询问、督促他们是否已经做好各种备用方案。“虽然大家对投产成功有很大的信心,但我仍坚持每一步可能会出现的细节问题都要考虑得到,都要在实验室里模拟清楚,功课做得越多,才能一次性成功。”所以当宣布投产成功时,刘孝波反倒觉得没别人那么兴奋了,在他看来,每次科研攻关的关键在于过程,每个导致失败的因素都计算到了,并且给出应对方案,结果是再自然不过的水到渠成。成功带来的喜悦不过3秒钟,此后的方向又在哪里?他说:“我不怕失败,我怕的是找不到方向。”
  艰难困苦,玉汝于成。从大山里的农村娃,到成为大学里的教授;从最初对化学专业的懵懂,到最终认定高分子材料研究方向;从在研究院里摸爬滚打,到重回高校却坚持“产学研用”相结合刘孝波之后的人生里所走过的每一个精彩片段都透露着生活磨砺后换来的踏实、睿智和从容,而他,正在致力于将这些沉淀的精华带动他所在的团队,让后辈能传承优良传统的同时致力创新,走出一片新天地。
  
面向未来——脚踏实地撒播芬芳
  从2005年被电子科技大学作为人才引进至今10余载耕耘,刘孝波已经建立起一支规模不小、结构合理的团队。团队拥有两名教授、4名副教授、多名讲师以及其他固定人员、博士后、博士研究生等近50人。
  这是一支有着鲜明特色的团队。团队上至“60后”,下至“90后”乃至“00后”,大家一团和气形成了很好的传帮带的氛围。这支团队最大的特点就是从上至下,大家对产学研一体化有着共同的执念和热情。他们科研的唯一动力,就是“能看到科研成果能转化为市场上的产品,实实在在地应用到高技术领域中去”。“科研成果的转化是对我们最好的鼓励”,这样的特点与他们的带头人——刘孝波有着密切的联系。
  在电子科技大学,有很多人评价刘孝波是“与市场共舞的学者”。他在校企合作、科技成果转化中游刃有余,他不只和企业谈技术,还能以市场的眼光,帮企业解决各种技术或产业化难题。这得益于他多年对技术产业化的执着和坚持。特殊的经历造就了“独特的刘孝波”,让他执着于将所研对焦国需、民需且坚持把成果用到实处。这样的执念感染带动了整个团队。 
  多年的人生磨砺为刘孝波换来了智慧、淡定、沉着,而他如今正致力将沉淀的人生精华传授给下一代人。 
  他会用自己的亲身经历告诉学生:“做研究要立足长远,脚踏实地”。当年他选择了当时还较为冷门的特种高分子为研究对象,研究初期确实遇到试验条件和科研经费的极大限制,在很长一段时间内,他都是一个人亲自指导研究生实验,特别是早期他的一些研究生没有化学学科背景,很多化学实验都需要他亲自操作示范。但也正是这个过程,让他能深入了解学生的个体化差异,为他后来的人才培养观积累了宝贵的经验。
  成为一个对社会有用的人,是刘孝波给每年新入学的研究生上的第一课。在研究生培养过程中,刘孝波最大的体会是每一个学生都有自己独特的地方,他认为好导师最重要的一个特质就是去发现学生的独特性与闪光点,并在恰当的时候引导学生进入状态,在团队科研体系的整体框架中为研究生拟定合适的研究方向,这样可使得研究生在学习工作中有强烈的团队融入感,进而在实现团队发展的同时实现研究生的个人抱负。“成为一名优秀的科研工作者,一定要有敏锐的科研意识,要善于从已有的资源与基础入手,稳扎稳打,有步骤、分阶段地经营个人科研生涯。”这是刘孝波多年亲身体会凝练的经验感悟,他希望这些体会能够带自己的学生更早地实现自己的人生目标,避免走不必要的弯路。
  在学生们眼中,刘孝波是一个“挺特别”的导师:在专业选择上他有自己独到的见解,他认为在对自己能力有清醒认识的前提下,研究应该立足需求,走无人区或者少人区,认定方向之后就一定要坚持走到底,不要因为困难就止步,“胜利或许就在你下一刻的坚持之中”;他“既严厉又开明”,他要求学生一定要写论文,但不要求一定要发在多好的杂志上,不是为了应付考核,而是认为“这是打好基础的必经之路”;他一直强调脚踏实地,且躬身示范,潜移默化,在研究和产业化方面都取得重大进展,众人摩拳擦掌想要突飞猛进报奖的时候,是他让大家停下来,“再磨一磨,再练一练”,他相信只要工夫到了,一切都会是水到渠成。“做研究、做产业就是要静得下心,远离浮躁”“当你选定这条路的时候,就意味着你就要远离灯红酒绿,远离安逸享乐,这是一条艰辛异常的漫漫长路,但沉下去的人会发现其中的奥妙乐趣。”这或许是刘孝波多年坚持的信念所在,也是他最想要传递给学生的精神财富。迄今为止,他指导的博士毕业生已有24人,硕士毕业生已有45人,他们都在各自的工作岗位上取得了不平凡的成绩。
  “我一直觉得作为一个农民的孩子,我的理念就是不管周遭如何变化,我追求的一样东西不能变,那就是能给社会留点东西的愿望。每个人都有自己不同的人生价值,对我来说,我希望自己作古之后,后人能在图书馆找到我留下来的一点精神粮食,这些财富不仅仅只是学术著作还有科学事实、科学研究方法等。”这是刘孝波历经千帆后,给自己定下的价值目标。
  现在,刘孝波每天都很忙碌,当前他有两个工作重点,一个依然是聚芳醚腈和腈基树脂的应用开发,另一个是相关工作在环境保护领域的应用延伸。近期他和团队在聚芳醚腈第三代高分子环保材料研究上取得重要进展,他将这一进展称为“近期最亮的一个工作”,“绿水青山就是金山银山,‘青山’我做不到,但我想为‘绿水’的实现添砖加瓦。”吾无他长,足履实地。一如既往脚踏实地,刘孝波做着自己最想成为的自己。科
  

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