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吕剑:我就想着催化这点事

来源:  发布时间:2014-08-12

——访我国催化氟化技术领域开拓者之一、中国兵器首席专家吕剑总师及其科技创新团队    
首席记者 刘德英  

   
 
卷一:一份并不平凡的“简历”

   笔者以职业的敏感,盘点着这位中年科学家20多年浓缩于一纸的科研传奇,就像分析一双独一无二的手纹,解读着他在科研领域的耕耘与播种,以及无痕的岁月和厚重的人生。

                                            ——采访手记
   这份“简历”,行文格式没什么特别,却给笔者带来深深的震撼:这是一个把奉献写在共和国旗帜上的科学家,不平凡的科技人生“简历”。它,让笔者陷入了沉与思:
   吕剑,男,1963年12月生,陕西定边人;博士研究生学历;中国兵器工业集团第二〇四研究所(西安近代化学研究所)研究员,博士生导师,催化技术领域总师;现任中国兵器工业集团首席专家,陕西省氟化工工程技术研究中心主任,中国兵器集团“氟氮碳活性小分子催化工程与技术重点实验室”主任。
   长期致力于催化反应工程技术研究工作,领军的团队先后承担了40余项国家及省部级重大研究项目,涵盖国家攻关计划、国防重大专项、国家重大专项,国家自然科学基金、国防“973”、陕西省重大科技创新专项等多个层面。取得了以催化氟化合成氟里昂替代品HFCs、催化胺化中低压合成乙撑胺为标志的工业化技术成果,并在企业得到转化应用获取了上百亿元的经济效益和显著的社会效益。拥有82项核心发明专利,其中80%以上专利得到实施或转化。在催化氟化、胺化、合成燃料领域做出了开拓性贡献,开创了催化氟化技术新领域,发展并形成了中低压胺化新技术,为我国催化技术进步做出了贡献,实现了提前淘汰氟里昂的目标,很好的履行了国际环境公约《蒙特利尔议定书》。设计并合成了系列新型燃料,为我国某型高速飞行器发展提供了技术支撑。有6项科研成果达到国际先进水平,1项达到国际领先水平,均实现了转化和工业应用,产生显著经济效益和社会效益。
   HFCs气相氟化催化剂制备及其工业应用技术,获国家技术发明二等奖,排名第一。气相氟化合成五氟乙烷的工业催化剂及其工艺技术,获陕西省科学技术一等奖,排名第一;高性能气相氟化催化剂的开发及应用,获陕西省科学技术一等奖,排名第一;氟化催化剂,获中国发明协会发明创业特等奖;氟化催化剂及其制造方法和用途,获中国专利优秀奖,排名一;CO2/甲烷的催化转化及相关绿色过程的基础研究,获陕西省科学技术二等奖,排名三;申请发明专利177件、已获授权82件,发表学术论文142篇,其中中文核心85篇(EI收录15篇)、SCI学术论文57篇(EI收录49篇)。  
   入选“国家百千万人才计划”,荣获“国家有突出贡献中青年专家”、“全国优秀科技工作者”、国务院“享受政府特殊津贴专家”、陕西省“突出贡献专家”、陕西省“先进工作者”,中国发明协会“当代发明家”、中国兵器集团“民品发展突出贡献奖”等荣誉……

卷二:“西北风”就这样地刮起来

   陕北人性格不像江南人,婉约而浪漫;倒像刮起来的西北风——一阵阵带着金属的声响,粗犷而奔放,刚烈而通透。
   ——采访手记
   与拜访的其他受访者相比,吕剑显然是言语最少的一个,为此,笔者对他更加充满了好奇。但遗憾的是,数十分钟后,他便被急促的电话铃声唤走,转身之际丢下了令人回味的一句话:“哦,我是陕北人!”
   终于明白了,如同每个人都有着不同的人生轨迹,不同的成长背景一样,铸就了吕剑如此性格的,那正是故乡,他的黄土地——西北高原之魂!
陕西省定边县,地处黄土高原与内蒙古鄂尔多斯荒漠草原的过渡地带,上世纪80年代以前,一直是个沟壑交错、荒沙盖地、十年九灾的荒凉之地。这里,便是吕剑的家乡。
   1984年7月,吕剑经过四年寒窗苦读,从延安大学化学系本科毕业,并分配到家乡从事文职工作。但他并没有为这份稳定的工作、清闲的环境、优越的生活而沾沾自喜,相反,回望千百年风浸雨洗过的自己贫瘠的家乡,他有了更高的追求——当一名科学家。     
   “说一是一,说二是二”的吕剑,开始在无边无际的知识海洋里又畅游起来,努力发掘着自己的潜质。他连续攻读下硕士、博士研究生两个重要学位,读博士时,师从我国催化领域开创者之一、中国科学院院士彭少逸先生,结合国家“八五”攻关项目,从事关键技术——新催化剂:氟化催化剂方面基础性、探索性研究。
   1991年7月,吕剑分到二〇四所合成研究部工作,遂心如愿地跨进了“梦想照进现实”的科学大门。但他万万没有料到,研究所根本并没有催化技术专业,更没有专门的催化实验室。想在所学领域有所作为的他,希望瞬间破灭……
   此时,失意的吕剑,就好像家乡那一道道山梁间赶牲灵的哥哥——“一簇簇的泪蛋蛋和着他的气息跌落在沙蒿蒿里。”
   催化,是化学工业的基石,化学工业的重大变革和技术进步大多都是因为新的催化材料或新的催化技术而产生,而催化剂则是催化技术的关键   与核心。许多国家尤其是发达国家,非常重视催化剂的创制和催化技术的发展,均将催化技术作为优先发展的领域。
   这些,吕剑何尝不懂呢?只可惜:梦里千回百转,梦醒怅然若失。
   他自言自语:莫非就该认命?就该平平淡淡地度此一生么?
   失意孤独间,他的耳际骤然升起一曲高亢激越、回肠荡气的信天游:
   你晓得?
   天下黄河几十几道弯?
   几十几只船上几十几根杆?
   几十几个艄公呦把船儿扳?……
   这是吕剑再熟悉不过的信天游《天下黄河几道弯》,这首歌,忽然让淳朴直气的陕北汉子热泪涌动……遥望家乡那一片沟壑纵横的黄土地,他忧愁寂寞的眉头渐渐地舒展开来。
   经了解,上世纪60年代起,二〇四所为了配合我国原子弹试验,老所长张明南先生带领团队,开展氟化学研究,并为我国原子弹成功试验的引爆做出了贡献。到上世纪80年代,国际就淘汰臭氧损耗物氟里昂达成协议,签署了《蒙特利尔议定书》,决定到2010年之前淘汰氟里昂,而其替代品氢氟烃(HFCs)的合成被称为极具挑战性的课题,它需要一个全新的催化体系、一个全新的过程—气相催化氟化过程,而当时在我国,从事氟化学、氟化工的研究机构,均不涉及气相催化研究,从事催化研究的均不涉足于气相氟化技术,一个重要原因是气相氟化反应是在HF(氟化氢)气氛中进行,核心技术—氟化物催化剂制备技术极为困难,所用的原料HF具有强的毒性、腐蚀性,需要苛刻的实验条件,使得我国气相催化氟化技术专业一直处于空白。
   上世纪90年代初,二〇四所承担了有史以来第一个国家“八五”重点攻关项目—氟里昂替代品HFC-134a中试合成工艺技术,吕剑意识到要想在国家重点项目有所作为,缩短与欧美国家的差距,就应该走一条不同的路线、与中科院某研究所不同的路线,应把气相氟化催化剂列为攻关的核心技术,他多次给攻关组长李惠黎老师汇报有关气相催化氟化技术进展,并在李老师安排下开展了催化剂制备技术的讲座,最终,开明的李老师采纳了他的建议,决定采用两步气相催化氟化合成HFC-134a的路线,并开始艰难的气相催化氟化催化剂研究的征程,面对这一挑战性课题,遇到了数不清的条件、人员的诸多困难,但都在老一辈科学家张明南先生、李惠黎老师、戴丽珍老师及课题组同仁的鼓励支持下,一一克服,开发出了第一代以攻关组107组命名的FS-107型气相氟化催化剂,顺利完成了国家攻关项目的任务,经鉴定达到当时的国际先进水平,为产业化奠定了基础,也为催化专业的发展打下了底子。
   上世纪90年代后期,这时的二〇四所和许多兵工企业大环境一样,经济效益滑坡,企业踯躅不前,人人都要面对自身的困境。这时,去下海,去创造个人未来的人越来越多。慕名而来的用人单位,也向吕剑伸来了橄榄枝,允以高薪高职邀请他加盟。何去何从面前,吕剑顶住了种种诱惑,仍在“一根筋”的想着他热爱的催化这件事情。
   他辗转反侧,彻夜难眠:究竟如何才能让二〇四所走出催化困境呢?
   办事豁达干练的吕剑,主动向单位提出想法和建议,一展质朴豪放的陕北人特性:一个以化学化工为基础的研究所,没有催化专业难以支持起相应的地位,我们可以一点一滴做起,逐步形成一个领域。
   吕剑的肺腑之言,最终得到了鼓励和支持。
   1999年5月17日,对于吕剑来说,是一个特别的日子。
   所领导破例给了58万元启动经费,这在当时困难的研究所里是一大笔经费,领导还问:经费够不够,不够随时打报告申请。领导的一席话,使他异常感动,他想:从今天起,无论如何也要拚一拚,一定要结束二〇四所没有催化专业的历史!为了纪念这一天,留下来二次创业的吕剑,把开发的催化剂型号定为FS-517。
   至此,一阵阵带着金属声响的西北风,就这样刮起来了,它粗犷而奔放,刚烈而通透……

卷三:征服“催化”的珠穆朗玛峰

   诚然,走在鲜花与掌声簇拥中的,通常是那些光彩照人的明星大腕,而登顶催化“珠峰”的科学家们,虽然开拓了可与世界比肩的事业,却鲜为人知。他们无怨无悔,因为懂得,科学家注定是属于寂寞的,需要永远处在一个低调的——探索未知世界和真理的过程中。
   ——采访手记
   一条充满荆棘的催化技术开拓之路,被吕剑一个人拉开了序幕。
   然而,赤手空拳地从空白起步,谈何容易?
   “我还就不信了,国际大公司能干出来的,咱就不能干出来?”吕剑一次次自言自语。具有国际前瞻性思维的他,一开始,就把目标瞄准了国际前沿的催化合成技术方向。

第一章:在催化领域里殷殷穿行

   晨风习习,当上班族们有的还在床上磨蹭的时候,吕剑便第一个早早上岗,开始了一天紧张的工作。
   从零开始,他选择课题,搭建装置,合成催化剂……
   直到忙忙碌碌了一天,才会对着暮色笼罩的下班路,喘一口气……周而复始,这种紧张而单调的生活,就这样伴随他走过了春夏秋冬、酷暑严寒。
   面对氟化催化剂开发工作没有基本条件的支持,相关原料、设备等严重受限的状况,吕剑陷入了苦思冥想。
   怎么办?
   很快,他想到一个寻求解决的办法,那就是硬着头皮去自己毕业的煤化所寻求支持。无数次,他向读硕士时的导师戴丽珍研究员求救,每一次戴丽珍老师都给予了全力支持,卡套、管件、阀门先借给急用,山西煤化所也给予全方位支持,需要高温熔盐加热设备,煤化所方面派专人给予设计、安装、调试。
   没有专门的催化剂成型设备,他就到外单位去协调,借用人家的设备挤条先用。反正,先把工作开展起来再说。
   就这样,吕剑一家家的登门求情,终于具备了开展催化剂研究的初步条件。
   工作展开了起来……
   先将催化剂烘干,再采用手工掰成1-3厘米的条状产品,再送到厂家进行应用实验。就这样,利用东拼西凑的原料和设备,初步保障了科研人员对实验工作的需求。   
   为了提高工作进度,吕剑带领员工迎难而上,节假日也难得休息,使工作呈现出一派火热的景象。   
   放大合成实验时,吕剑详细询问每一步骤中存在的问题,与实验人员交流解决方案,还热切地关心员工心态及工作状态,对他们的付出频频点头或握手问候,有时还自掏腰包请大家吃饭,慰问在一线辛苦加班的员工。
   每每放大实验一次,就需要提供将近1吨的催化剂,还必须要保证强度,所以催化剂就很硬,很难轻松掰成理想的形状……面对压力,吕剑迎难而上,反复地进行着研究和实验。
   手,每天要都被磨出血泡,他挑破了又干;手臂肿胀,疼痛发酸,他仍接着干。如此反复,每天也仅能生产几十公斤的催化剂样品。但吕剑脑子里只有两个字:坚持!
   硬是凭着艰苦创业的精神,吕剑坚持了两个多星期,最终按时提供了样品,并在厂家一次性地试车成功,圆满地完成了第一个氟化催化剂产品的定型。
   为评价催化剂寿命,他再次夜以继日,常常忘记了睡觉,顾不得吃饭,从来没有按时回过家。实在是困了,就和衣在搭建的简易塌上休息一会儿。他以一股不屈不挠的精神,坚守在实验室整整100天。
   终于,吕剑成功开创了氟化催化剂从实验室直接工业放大的先河,也彰显了一位有潜力的优秀青年科学家的魄力!
打这时起,他工作中的口头禅便在同事们当中变成了流行语录:
   “遇到困难要想办法,不能绕圈子、找借口。”
   “做项目要做实,要踏踏实实解决科研工作中的每一个问题,从繁琐的实验工作中理出头绪、得出规律,进而从科学的角度去解决问题。”
   “做项目要注重接口和出口,就是要有应用价值和是市场前景,不能仅为了完成指标而做项目。”
   2002年9月,随着催化事业呈现出的良好发展态势,成立了催化技术研究室,吕剑成为首任二〇四所催化技术研究室主任。
此时,作为一个富有创见的青年科学家,吕剑已在蛛丝马迹中洞察到了催化技术发展的战略趋势。
   2003年,他选取了氟里昂替代品中技术难度最大,也最有挑战性的HFC-125、HFC-1243的合成技术开发,主持开发HFCs(氢氟烃)成套气相氟化合成催化反应工程技术。
   他率领着团队加班加点,共商研究和实验方案,共同面对实际难题,亲自主持解决所有的具体问题。
   百忙中,他也时时关心着每位成员的生活。对于有困难的成员,他极力给予帮助,就连几位成员爱人的工作问题,他也多次操心,热心引荐。一位女员工生病住院手术,老家又在外地,无人照料,吕剑还是从繁重的工作中抽出2名女员工日夜陪护,至今,这位员工还感恩不已。
   有一天,吕剑听到有位成员因父亲突然去世,心理上无法接受,精神状态很差。吕剑二话没说,放下手头繁重的工作,拉上几位同事就开车驶进了苍茫的暮色中……连续赶了两小时的车程,来到了该成员的老家宝鸡进行慰问。直到成员上班后,吕剑仍放心不下,看到成员依然情绪低落的样子,他关切地说:“人已去了,也不能由你,你父亲也不想看你这样!要注意身体,节哀顺变。”
   无论从关键项目的研发,还是到实验现场,或者是关键技术的考核,吕剑每天都要亲自参与,亲临指导。
   一次合成实验时,因前期工作面临的诸多难题,相关项目成员在实验现场都感到束手无策,一筹莫展。这时,吕剑来了,他总是在这样的时刻必到现场,帮助出谋划策、现场答疑解惑。他就具体催化剂制备详细过程和处理细节等,与大家商量沟通,对实验发现新的问题不断分析,提出新的实验方法。
   凭借深厚的专业素养、扎实的理论功底和勇于创新的勇气,吕剑以系列ODS替代品的开发、催化新材料、氟化反应工艺及技术、催化合成等领域的研究为主攻目标,踏上了挑战国际高端技术的艰辛征程。
   经过五年不懈地努力,他和团队开发的系列催化剂及其应用技术,已跃上了一个崭新的台阶,取得了累累的科研硕果:
   ——阐明了氟化催化剂结构与活性关系,发明了系列氟化催化剂及其应用技术,为我国履行国际环境公约,提供了成套技术支撑:
   发明了系列氟化催化剂及其合成工艺技术,获授权发明专利43件,形成了系统知识产权技术领域,打破了发达国家在该技术领域的垄断。阐明氟化催化剂的组成、结构、织构与活性关系,提出的催化氟化活性物种,得到国外7家同行的认可。基于氟化氢与无机物反应生成挥发性气体的原理、以及多步氟氯交换反应分段反应的设计思路,发明了大比表面、双孔道的AlF3基催化剂及其应用技术,以此专利技术入股成立了国内首家HFC-134a生产企业,实现了工业化,获联合国蒙特利尔多边基金无偿赠款2541万美元,成为全球最大的赠款项目,使我国成为第四个拥有该自主技术的国家,技术水平达到国际先进。发明的铬基催化剂及HFCs合成工艺技术,推广应用到国内多家企业,实现了国内第一套、全球第二套HFC-125、HFC-1243的工业化,技术入股企业及技术受让企业累计新增经济效益过百亿元,实现了我国从氟资源大国向技术优势的转变、从CFCs生产大国向HFCs生产大国和出口大国的转变,并有力带动了制冷、泡塑、电子等HFCs应用产业向环保方向迅速发展。
   这一成果,让世界重新认识了中国——实现了提前淘汰氟里昂的目标,很好的履行了国际环境公约《蒙特利尔议定书》,为人类生存环境、推动社会进步和时代发展,作出了卓越贡献。

第二章:胺化催化,开启事业新篇章

   那天,马不停蹄的吕剑终于激动起来。
   他为两件大事而激动,一是国家正式颁布的“中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020) ”,催化技术被列为了优先发展的高新技术领域;二是“863计划”中,国家已将催化技术首次作为单独领域研究正式列入项目。
   天时,地利,加上团队内部的团结一心,这让吕剑又开始坐不住了。为了开辟催化技术领域的新天地,在催化氟化技术积累上,他经过长期思考,选择了无机物与有机物酸催化反应的另一反应,胺化反应,他把胺化催化作为了另一主攻方向。
   乙二胺系列产品是军、民品领域中重要的基础化工原料,主要依赖于进口。乙二胺系列产品通常采用乙醇胺还原胺化法制得,反应压力20MPa,产品易受临氢催化剂重金属污染,且被国外少数公司所垄断。针对这一现状,吕剑带领团队开始了新项目的开发研究。
   吕剑知道,唯有创新,才可能突破关键技术的研究,才可能后来者居上。
   在项目设计中,他提出了选择中低压合成乙二胺的路线,而这条路线,反应压力低、产品选择性差、催化剂寿命短、产物组成复杂、分离困难,因此未产业化,开发难度可想而知。对遇到的每一个问题,哪怕是细节问题,他都要仔细斟酌推敲,绝不马虎放过。
   例如,课题组有位成员,总是追求转化率,而忽略选择性,实际上中低压合成乙二胺的难题就是提高乙二胺的选择性,他一次又一次要求调变分子筛酸度来提高选择性、可年青人的领会并不深刻,总希望通过温度的提升来改变选择性,为了使这位年青人调整思路,清楚的意识到自身思路的局限性,他让这位年轻人将所有可能的温度点试验遍,结论是提高温度对选择性无助,这才回到他最初提的催化剂的制备上来。从本质上改变反应选择性,经过上百种助剂的选择,筛选出高选择性的乙二胺催化剂,解决了中低压合成乙二胺选择性低的难题。
   在乙撑胺项目开发过程中,关于三乙烯二胺等需要通过结晶来提纯的问题,涉及到特殊溶剂中溶解度的问题,此方面可参考文献有限,但却是项目的关键点。每次听完课题组汇报实验方案后,他仍要亲自动手查阅相关背景文献,形成完整的可操作的方案,经过不断改进,纯度从最初的95%提高到99.5%以上,从而解决了产物分离纯化难题。在上述问题解决的基础上,吕剑及团队为了形成成套技术,开始了中试技术的开发。
   2011年夏天,自行设计的全球首套中低压法合成乙二胺200吨/年中试装置建设和中试试验开始进行,中试现场在偏远的郊外。吕剑率领团队齐上阵,和大家一样住进了条件十分艰苦的农村,并实行三班倒。由于天气炎热,农村环境很差,许多人生活不习惯,有的被蚊叮虫咬后出现了皮肤红肿、痒、痛等症状。但天一亮,吕剑这支以博士、硕士为主的团队,马上又头顶烈日,在数十米高的工作平台和狭窄陡峭的钢梯上爬上爬下,做最繁杂琐碎、最基础的工作,没有一个因苦累而离开岗位。这一干,就是整整三个月。最终,圆满地完成了任务,实现了装置平稳运行,生产出了达到国外优级品标准的乙二胺产品。
   同年冬天,乙撑胺装置进入联产产品哌嗪和三乙烯二胺的开车阶段,这套装置位于渭河边。一天夜晚,气温降到零下……面对无比艰辛的工作环境,吕剑没有犹豫,亲自拉起团队走向了实验场,哌嗪和三乙烯二胺都是一类极易升华、凝固点高的物质(哌嗪熔点108℃,三乙烯二胺熔点158℃),开车过程中,这类物质非常容易析出结晶而引起设备和管道堵塞,导致生产过程断断续续,难以连续、稳定的运行,工艺条件非常苛刻,使许多人丧失信心。吕剑见状,马上给大家加油鼓劲,他召集大家集思广益,理清思路,提出了系列方案。最终,大家克服了困难。
正是吕剑的以身作则,才使团队能够一起经风雨、见世面、担重任、挑大梁,使得青年科技人才能够茁壮成长,并在攀登“科学高峰”的路上锲而不舍,取得卓越的成就:
   ——首创了以乙醇胺为原料的中低压缩合胺化合成乙二胺技术,在破解高选择性合成乙二胺无需临氢催化的技术难题上,作出了杰出贡献。
   发明了氨化乙醇胺的改性分子筛催化剂及中低压(<5MPa)合成乙二胺反应工艺,实现了无需临氢、2~4MPa高选择性合成乙二胺(>80%,高于还原胺化法),并通过反应条件的改变,可高选择性联产哌嗪、三乙烯二胺,获授权发明专利6件。所开发的成套技术为国内外首创,发明的中低压法催化合成乙二胺工艺技术在“自行设计的”200吨/年乙二胺中试装置上中试成功,形成了万吨级产业化工艺软件包,技术水平处于国际领先。
目前,该产业化项目取得了重要突破,实现了产业技术转化。吕剑和他的团队为基础化工原料乙二胺全面实现国产化,开启了胺化催化事业的新篇章。
   就这样,他们一步一步地登顶催化的“珠峰”,开拓了可与世界比肩的宏伟事业。虽然,他们鲜为人知,即便作为二〇四所所标杆的吕剑,至今也仍有许多职工知其名而不知其人。但他们无怨无悔,因为懂得,科学家注定是属于寂寞的,需要永远处在一个低调的——探索未知世界和真理的过程中。

卷四:军民融合势如虹

   即便是块平凡粗糙的石头,敲起来也会叮当作响——这便是老实淳朴的陕北人。
   ——采访手记
   吕剑常说:“我脑子就是‘一根筋’,成天就想着催化这点事情。”
   独特的人生态度,鲜有的生活理念无言地证明,作为催化新领域荆棘之路的开拓者和领路人,他看似轻松的话语背后,却是一种大任如山的担当,一种将生命与事业融为一体的人生最高境界。

第一章:产研结合,推动产业化和地方经济发展

   吕剑敏锐地关注到,国家正在宏观政策上积极推动军民融合发展。他再次燃起了续写催化事业新篇章的激情。
   如何凭借催化技术的专业化承载,在新形势下推动军民融合的发展?如何将已拥有的尖端技术,在转化民用产业中得到更大发展空间?这一连串的问题,已在吕剑的聚焦中。
   吕剑密切关注技术发展前沿,保持敏锐市场洞察力和行业发展方向判断力,开始参与到激烈的市场经济竞争中去。他以催化技术为基础,积极拓展军民融合技术领域,形成了以含氟替代品、含氟、含氮精细化学品、新型燃料等为主要研究领域的科技创新开发平台。
   他在国内,率先开展了替代HFC-134a的新一代制冷剂、新型环保发泡剂等的研究工作。为充分发挥陕北能源基地的资源优势和二〇四所的科技优势,他多次到陕北调研,积极开展石油化工过程中催化技术的开发,为延伸石油化工和煤化工产业链、提高产品竞争力提供技术支持。
   他选题的项目,均来源于行业和企业发展需求,他与企业建立了紧密的战略合作关系,或借力发展,或与企业成为利益共同体,或向企业技术转让和技术服务,从而完成成果转化,合作方式广泛灵活。
   他十分重视科研项目的推广,亲自下到应用单位进行实地交流。例如含硼化合物合成项目,由于各方面原因遇到瓶颈问题。吕剑就亲自带着相关成员奔赴厂家,与该厂总工及相关技术负责人就应用问题进行交流,就对方应用过程还存在哪些技术问题等进行了解,并及时地给予解决。受吕剑一番真诚的感染,双方交流的更加敞开心扉,为今后的科研提供了思路,为双方合作打下了基础。这种与市场需求、产业发展紧密结合进行创新的方式,为科研工作提供了不竭的源泉和强大的创新动力。
   对于所在区域的统筹资源改革,吕剑积极参与,倾力于地方的科技进步和经济发展。他担任了陕西省氟化工工程技术中心主任,积极创建开放型的创新机构,承担地方经济建设和行业发展重大、关键和核心技术研究的重任。
   由他牵头组织完成的系列陕西省“13115”科技创新工程项目和重大科技专项,多项科技成果经鉴定达到国际先进或领先水平,两次荣获陕西省科技技术一等奖,为陕西省科技创新和产业进步提供了有力支撑,且多个项目已在本省得到转化实施,特别是系列HFCs在陕西省实现产业化,进一步提高了陕西省在氟化工领域的优势地位和在国际上的影响力,成为军地结合、促进地方经济发展的典范。

第二章:热血铸剑,一腔精忠报国心

   吕剑成功探索出了一条可持续发展之路,军民融合的深度发展,使得他的科技人生更加熠熠生辉。
   作为领域总师,吕剑具有广博的多元化视野。他以催化技术为基础,先后承担了国防973、国家自然科学基金、国防某重大专项等重点军品项目。
本世纪初,关心国际军事装备发展的吕剑注意到,巡航导弹在现代军事战争中的应用越来越广泛,尤其是美俄竞争发展的某新型巡航导弹,具有反应快、防御难、可实现一小时打击地球任何目标的特点,是名副其实的空中超级杀手。然而作为军事大国的中国,在该领域的研究却一直处于落后状态,受到制约的关键技术之一是飞行器所需燃料不能完全满足要求。
   “如何解决这项难题,提升我国武器装备的‘硬实力’,为‘中国梦’保驾护航?”吕剑的心,被搅得翻江倒海……
   他意识到,若能依托催化技术,研制出飞行器所需的新型燃料,不就可以解决国防装备的瓶颈技术难题吗?
   具有创新勇气的吕剑,主动请缨论证,毅然承担了这项被列入国家重点研究项目的课题:设计并合成系列新型燃料,为我国某型高速飞行器发展提供技术支撑。他庄严地向团队宣告:“为使我国尽快在这一领域缩短与国外的差距,我们在思路和方法上不应局限在传统的路线上!”
   通过潜心研究,吕剑率先建立了碳氢化合物结构与性能的关系,提出了基于多环化合物提高碳氢比、进而提高密度以及环状化合物吸热脱氢提高油品抗结焦稳定性的设计思想。合成了系列密度≥1g/cm3的高密度、高热值的燃料,实现了应用;合成的吸热型碳氢燃料吸热性能达到国际同类燃料的技术水平。
   ——设计合成的一系列高密度、高吸热的碳氢燃料,为我国某型高速飞行器发展提供了技术支撑,使我国在该领域终于跻身于国际先进行列。
   在追求梦想的岁月中,吕剑的生命充满了张力。他的工作和坚忍不拔的科研精神,也得到了研究所各级领导和知名专家的充分肯定与高度评价:吕剑是个“敢于亮剑”的人,身上透着“十年磨一剑”的底气和豪气!
   然而,事业上的颇多成就,学术上的颇多建树,并没让吕剑骄傲自满,相反,他的人格魅力正以薪火传承的方式在团队中闪光。
   大家依然记得,某一项目取得关键性突破之际,恰逢春节前夕。为了欢庆所取得的阶段性成果,笑意盈盈的吕剑提出:晚上欢聚一堂聚个餐,辞旧迎新,展望新的一年!
   成员们当然一阵欢欣雀跃……
   可当所有人都在饭桌前落坐,正准备举杯祝福时,才发现头儿不见了踪影。急匆匆拔通他的电话,哪曾想,电话那一端的吕剑竟然一头雾水:啊,聚餐?原来,他正拖着患了重感冒的身子,一个人在办公室里又构思起新的催化剂结构设计,早把聚餐的事情忘到了九霄云外……
吕剑就是这样,即便是块平凡粗糙的石头,敲起来也会叮当作响——这便是老实淳朴的陕北人。

卷五:领跑梦想把未来照亮 

   他是严谨务实的科技领跑者,带领着一支卓越群体在西北大地上默默奉献。不曾纵横疆场,却完成了让世界重新认识中国的宏伟大业;不曾金戈铁马,却写出了催化领域的壮美人生。
   ——采访手记
   吕剑离开会议室后,团队成员们围拢而坐,面对着笔者直抒胸臆:
   “要总结我们的吕老师啊,那就一句话:人生两大爱好——工作和抽烟。”
   “什么?就这么简单?”
   “对,就这么简单!”
   “他每天就琢磨实验中的问题,课题的选择、构思。”
   “每当我们遇到困难时,他总有这样那样的奇思妙想,总能想到解决的办法,每当课题即将结束时,新的课题又要开始了。”   
   笔者明白了,是梦想使他迷醉,追求让他充实。
   作为博士生导师、领域总师,吕剑不仅带头奋战在科研一线,还十分注重科研队伍的培养。他从一个人的艰难起步中,领悟到只有培养出一支生机勃勃的生力军,才能完成催化事业更多的梦想。
   面对着一颗颗年轻的心,吕剑像培养自己的孩子一样,每一个成长阶段可谓煞费苦心。 经过实践,他探索出了一套育人的新途径和新模式:
其一,“岗位激励、创新为先”——这是吕剑根据专业特点制定的量化考核机制;其二,“培养出一支研发与工程化相结合、工程化与产业市场相结合、以创新驱动发展的特色团队”——这是吕剑制定的团队发展规划;其三,“厚德育人,积极谋划学科发展,稳抓人才队伍建设。”——这是吕剑贯穿于团队始终的科学管理培养模式;其四,“注重年轻人才的培养,让想做事的人有事做,让能做事的人有平台,让做成事的人有回报。”——这是吕剑所坚持的人才培养理念。
   他还通过总师规划、项目带动、课题组长负责、自我提高的四极结合模式,来推进团队快速成长。他注重专业人才培养,力推新秀,甘做人梯。他努力打造事业发展平台,不断激发奇思妙想和创造潜能,为青年科技人才的成长提供良好环境。
   斗转星移,在吕剑的培养下,团队已经成长为有凝聚力,勇于创新,敢于超越的一支国内认可的催化领域卓越团队,为催化科技的发展积蓄了有生力量。
   但这其中的艰辛,恐怕只有吕剑自己知道、他团队的成员们知道了——
   2004年,有位新员工刚参加工作,被分配到另一部门。但这小伙子却对催化领域很感兴趣,便毛遂自荐来找吕剑。双方交流后,勾起了吕剑对自己当年的回忆……爱才心切的他二话没说,费尽了周折,终于把这位小伙子从别的部门调到了催化技术部,让他如愿以偿。
调来后,吕剑又通过实践来培养他。2006年,他选送小伙子去上海参加化工装置的开车调试。其实,吕剑明知他第一次没有什么化工经验,只是让他去学习化工知识,提升一下专业技能。待小伙子参与开车调试期间,吕剑再次打去电话,关切地询问开车过程中的心得和收获。出差去浦江,吕剑还特意找到工厂负责开车事项的总工程师,询问小伙子在厂里的表现,进步如何……他就像一个父亲,刻意的去培养和关注年轻人的成长,目前这名小伙子已经成长为团队中的科研骨干。
   2003至2004两年间,为了攻克HFC-125催化剂技术难题,吕剑每天都在实验、查阅文献、分析结果、把握催化剂筛选方向。他时刻不忘关心团队成员的身体,不忘安排他们倒班休息,但自己却夜以继日,不工作到凌晨一两点决不罢休。直到进行了上千份催化剂的筛选,实现了工业放大试制,成功用于HFC-125生产装置,才松一口气。
   吕剑经常告诫大家,在科研工作方面一定要严谨,要以数据说话,来不得半点马虎。论证项目时必须对所有背景了解十分清楚,市场需求方向、技术路线先进性、行业发展方向等等方面的问题都需要有详细的数据论证。2011年,面对如何提高胺化催化反应的总体选择性。有位成员费劲周折,加班无数也一直没有突破。在他恢心绝望的时候。吕剑一天五六次来到实验室,关注实验的进展,与这位成员一起讨论实验方案,提供了很多思路和建议,终于在调整了催化剂活化条件下,顺利地将反应的总选择性提高了。
   吕剑总是鼓励青年人要求上进,进一步提高自己的专业能力和水平。在他的鼓励支持下,团队已有6人攻读了硕博相关学位。
   吕剑把认真、严谨当成一种习惯,有一次,为某人写一份并不重要的评语,他都反复修改了多次,连标点符号都一个一个地斟酌。
   培养研究生独立解决问题的能力,这是吕剑很看重的,他不是手把手的教,而是注重耐心启发。
   2000年10月,在进行研究生论文开题时,他修改学生的第一篇综述性论文,需要从上百篇支离散乱的论文中梳理技术研究状态的趋势,需要组织近20年来的发展脉络。于是,他逐句逐段,从语法、语句、措辞,论文骨架结构等进行全面修改,从全方位给予了学生指导。有一次,他连续数次,不厌其烦为学生修改毕业论文,使学生从他那里不仅学到了科研学术上的认真思考,又有生活学习之外的做人道理。 
   吕剑自身也是一位极其注重信誉的人,他答应的事、答应完成工作的时间节点,是绝对不会拖延的,也不允许团队成员拖延。有一次,一位成员受命代表所人力资源部参加兵器系统当年度职称评审的工作大会,因为在京偶发意外,推迟一天回所,她一进门便受到吕剑的批评:你晚回来一天,人力资源部便少一天时间准备、少一天开展职称评审的工作。正是这样的的言传身教,为对方着想、他的团队从不找借口,不找理由,来推脱搪塞工作,在二〇四所,催化技术事业部干的工作,大家放心,催化技术事业部交的材料,大家信得过,在多年合作的客户中,吕剑和他的产品也   一样深入人心:豪爽大气、信得过。
   吕剑的“严”闻名于所,也同时让人敬畏。他对团队的管理用一丝不苟来形容最为恰当。对于科研过程中暴露出的问题,他总是帮助年青人掌握科学的认知方法,要求他们明白遇到的问题是什么,搞清楚基本原理,绝不允许蒙混过关。
   采取“走出去,请进来”的办法,他经常选派年轻人参加一些国内外的学术交流,形成浓郁的学术氛围;他用心营造富有活力的学术民主氛围,集思广益,发挥团队精神进行技术攻关;他鼓励青年科技人员大胆工作,勇于尝试和应用新思想、新方法,不要拘泥于文献的方法。
一年年斗转星移,一载载桃李芬芳。
   迄今,催化技术团队已有成员41人,80%以上具有博士、硕士学历。吕剑亲自培养的博士研究生有5人、硕士研究生有13名,还为研究所其他研究团队输送博士3名、硕士2名。团队成员从基础研究、工程研究到现场技术服务,均能独立承担;团队作风稳健,专业研讨例会、班组建设、现场管理、工艺管理、质量、安全和环保管理等井井有条,先后有多人成长为“中国兵器科技带头人”、“陕西省青年科技新星”等本领域的核心技术骨干,独立承担重大项目。团队也连续十年被评为所优秀团队,在二〇四所数十支军民品科技团队中居于标杆地位。
   作为团队灵魂人物和科技领跑者,吕剑严谨务实,以有生力量积极推动着催化科学与技术进步。他带出了一支有进取精神、富有理想和激情的团队;一支追求卓越和勇于创新的团队;一支梯队合理、作风过硬、能力突出的一流科技创新团队。先后建成了“陕西省氟化工工程技术研究中心”、中国兵器集团公司“氟碳氮活性小分子催化工程与技术重点实验室”;团队荣获国资委和人社部“中央企业先进集体”和“中央企业红旗科室”荣誉称号,被中国兵器集团评为“基础创新团队”。
积厚成器,任重道远。
   躺在功劳簿上自我陶醉,那绝不是吕剑的性格。当一切已成过往,吕剑仍以陕北人亘古不变的姿态,守望着梦想和未来,带领他的科技创新团队劈荆斩棘,从大西北出发,朝世界的新舞台走去,续写更加辉煌的催化事业发展新篇章。
因为,横在他心际的,永远是祖国对他深情的呼唤!

卷尾语

   笔者不是催化专业人士,也无从评论吕剑及团队的贡献,但从因在氟里昂替代品HFCs的技术领域的成就而曾获美国总统国家技术奖的杜邦公司首席专家Manzer所述中:“HFCs替代氟里昂是一项巨大技术成就,在实现这一巨大成就中,催化在HFCs低成本制造方面起着至关重要的作用。”笔者体会到,在实现我国HFCs替代氟里昂的过程中,吕剑团队所发明的氟化催化剂及其应用技术起了关键作用,解决了以氟化氢为氟源气相催化合成HFCs相关挑战性难题,结束了我国氟化合成过程中长期依赖液相催化的历史,使我国气相催化氟化合成HFCs的技术水平跻身到国际先进行列,为我国履行国际环保公约提供了可成套技术支持,并丰富和发展了我国催化技术内涵……
   黄河上,夕阳下,白羊肚肚手巾编织出的信天游故事一辈辈传唱着……作为陕北人第二种语言的信天游,似乎人人张口便能唱出一首首发自心底、充满真情的歌。
   笔者也不是陕北人,那么,对于原生态信天游故乡走出来的这位“就想着催化这点事”的朴素科学家,或许,只能通过这样一篇专访,将故事传唱出去的吧?    

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2024年2月

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