中國工程院院士王靜康:提人生之純 結學術之晶
來源:光明日報 發布時間:2020-04-07 10:49

  在天津大學有一位被稱為“女神”的教授。她所承擔的國家重大科技攻關項目,都實現了“產業化一次試車成功”的奇跡;她像一臺神奇的“永動機”,全年無休泡在課堂、實驗室和生產一線;她帶領團隊讓“中國結晶”一次次改寫世界結晶產業格局,推動我國工業結晶研發躋身世界前沿。

  這位“女神”就是中國工程院院士、天津大學教授——王靜康。

  王靜康先生所從事的工作是“結晶”,就是把物質中的原子、離子或分子按照一定的空間次序排序,去除雜質,使它們從液態或氣態變為純凈的固體。這如同她的人生,經過漫長的歲月沉淀,凝結為對學術與教育的執著,凝結為對“科技強國”的使命與責任,凝結為對祖國的無私大愛。

  王靜康用為國奉獻、為國奮斗的信念寫下了一個大寫的“師”字。學高為師,身正為范。結晶、提純,她在科學強國的求索中,愈發純粹。

  學高為師

  2019年,新中國成立七十周年。國慶前夕,電視臺采訪了王靜康。這位從來不施粉黛的“女神”,卻要求戴上一件飾品。她特地從包里拿出一個禮盒,那是一枚由中共中央、國務院、中央軍委共同頒發的“慶祝中華人民共和國成立70周年紀念章”。

  裝上祥云綬帶,王靜康鄭重地將紀念章掛在胸前。陽光下,先生的眼睛與胸前的胸章,熠熠生輝。把中國建成化工強國,是王靜康一生的求索,這枚沉甸甸的紀念章就是她矢志奮斗的紀念。

  工業結晶技術作為一種高效節能、降耗、減排的化工精制技術,廣泛應用于農藥、石油化工、食品和醫藥等傳統領域,還是生物化工、能源材料等新興行業的重要技術支撐,成為21世紀國際競爭的前沿,也因此處于國際專利封鎖壟斷之下。

  不能受制于人!作為我國化學工程工業結晶技術的開拓者、奠基者,王靜康一生致力于化學工程工業結晶的理論和新技術的創新與開發。從“六五”至“十二五”,王靜康和她的團隊出色完成了國家重點科技攻關產業化工程項目及多項省部級、自然科學基金項目,獲多項發明專利,并成功完成成果的產業轉化。每一次成功都是掰開“卡脖子”的手。

  現在廉價普及的鉀肥曾是稀缺資源。20世紀70年代,中國鉀肥70%靠進口。中國青海鹽湖擁有豐富的鉀鹽資源,但由于沒有成熟的開發技術,一直無法得到開發利用。而掌握了核心技術的國外公司竟開出百億天價。

  1981年,天津大學接受了01號“六五”國家重點科技攻關項目——青海鹽湖鉀鹽生產系統工程研究。在著名化學工程專家張遠謀的帶領下,王靜康作為技術骨干加入研發團隊。人才、設備、技術……一切條件都不具備,生產一線的迫切要求卻刻不容緩。

  原料從青海運到天津大學,實驗室旁邊蓋起中試生產車間,留美歸國的張遠謀教授想方設法買回一臺HP-1000小型計算機,開始了最早的計算機輔助設計,幾位老師和研究生既做科研,又做生產。

  但就是在這間看起來有些簡陋的廠房中,中國自主創新的工業結晶技術卻悄然起步。經過5年夜以繼日的艱苦奮斗,歷經小試、中試,這支年輕的科研隊伍終于研發出自主創新的工業結晶技術,從青海鹽湖的光鹵石中提取出了中國稀缺的鉀肥,相關技術在當時達到了國際先進水平,為我國自主建立鉀肥產業奠定了基礎。

  鉀肥在中國不再是稀缺資源。國際鉀肥價格應聲下跌。

  從“七五”開始,王靜康開始獨立主持國家重點攻關任務。這是她第一次獨立負責重大科研項目,也是她印象中最艱苦的一次。

  那是1985年,攻關的難題是從間二氯苯、鄰二氯苯和對二氯苯的混合體中分離出有臭味的對二氯苯,制備沒有味道的防蛀品。當時要求中試成功的標準是從混二氯苯中提取99.8%以上的對二氯苯,這就必須用熔融結晶技術,而這是國外的壟斷專利。

  研究了國外專利后,王靜康做了三個不同類型的塔式熔融結晶器。但三年過去了,一個也沒成功。眼看五年期限就要到了,她心急如焚。

  看著找不著突破方向的王靜康,父親的一句話,讓她醍醐灌頂,“失敗是成功之母。有時候失敗的意義就是告訴你這條路走不通。你要回頭看一下,為什么失敗,你想的那條科研路線可能就是不行”。

  冷靜下來的王靜康決定擺脫模仿,走自己的路。總結失敗經驗,她帶領團隊自主研發了中國自己的熔融結晶技術。中試成功,取樣拿到北京分析,結果顯示,對二氯苯的純度達到了99.9%。新技術成功地實現了4000噸/年產業化,并且一次開車成功,提前一年完成任務。

  “七五”攻關項目出色完成后,天津大學系統工程研究室被化工部授牌“工業結晶研究中心”。從那時起,天津大學成為國內結晶研究一塊響當當的品牌,連續接到有關“工業結晶”的國家科技攻關項目,王靜康和她的團隊一次次提前完成,而且始終保持“產業化一次試車成功”。

  所有產業化項目都實現一次試車成功,這是業界的“奇跡”。而“奇跡”背后則是王靜康的執著與日復一日的不懈努力。

  王靜康給自己和團隊定下這樣的規矩,做實驗一次成功不算成功,只有20次以上重復數據才有效。當有人質疑這個“20次”是不是太嚴苛時,她總是耐心解答,但決不妥協:“實驗是一個摸索的過程,這一過程的數據做實了,企業‘真刀真槍’做項目才能一次成功。”

  20世紀中葉,提純藥用青霉素的技術被國外壟斷,這種救命“神藥”一度奇貨可居。1990年,王靜康團隊接受了國家“八五”重點科技攻關項目——青霉素結晶新工藝與設備在生產的應用開發。

  項目后期,由于過度勞累,王靜康甲狀腺疾病復發,引發心臟房顫。為了不耽誤項目研究,她把手術時間一拖再拖,直到進行土建工程和設備安裝,才肯住院治療。但當實施項目產業化的工廠進行設備、儀表等調試時,本應術后休養的她還是先后7次趕到現場,檢查并指導設備、儀表及管道的安裝工作。

  “剛開始是廠方想用普通的罐式釜為結晶器與舊式的換熱器,我們就給他們在有機玻璃仿真設備中做流體力學試驗,讓他們明白只有用特制的設備,才能滿足晶粒與母液呈均勻混合的要求。設備安裝好后,又出現儀表顯示精度不夠、管道安裝不合理等問題,一直到都調試好了,我才同意開車。那一次可能因為解決的問題比較多,連廠方都沒耐心了,直說‘開車吧,失敗了我們負責’。這時候作為項目負責人要堅持住,要秉承科學精神、嚴謹態度,對每個環節把好關,不能急躁、冒進。直到每一點問題解決了我才讓廠方開車。”回憶起往事,王靜康仍然一臉堅持,“必須一次成功,否則一天就要浪費國家幾十萬元,研究也要倒退一年半載。”

  終于,青霉素制備新技術在華北制藥廠一次開車成功,提前兩年完成“八五”攻關任務。這一技術迅速推廣,應用于全國90%的青霉素產業,并且暢銷國外。如今,我國青霉素產業已占據80%以上的國際市場。

  “幸不辱命!國外再也不能用‘青霉素’這種救命藥卡我們的脖子了。”談起“八五”攻關,王靜康話不多,但她的眼中總會泛起實業報國的喜悅與自豪。

  從“六五”到“十二五”,王靜康帶領著團隊突破了工業結晶關鍵技術自主研發鉀肥助力工農業發展、設計了塔式液膜結晶器獲取高純度對二氯苯打破國外壟斷、提高了青霉素純度占領80%的國際市場、研究靶向治療藥物結晶體為患者帶來福音、率先開拓了耦合結晶新技術、發展了化工結晶過程系統工程理論、建立了功能晶體的工業結晶基礎數據庫與結晶過程一步放大的專家系統、率先將信息化方法應用于所承擔的全部工業化項目……一系列杰出的科研成果讓中國工業結晶技術躋身世界前列,并且一次次改寫世界結晶產業格局。

  身正為范

  2019年9月10日,北京,人民大會堂,習近平總書記與教書育人楷模共同慶祝教師節。王靜康站在第一排,她與總書記握手的照片被學生掛到了實驗室。

  “王老師”,是王靜康最珍視、最喜歡的稱呼。每當聽到這個稱呼,她都會很認真地直視你的眼睛。天津大學化工學院學生都希望自己的論文上有“指導教師:王靜康”的字樣,因為這不僅是一種榮耀,更意味著他們傳承了先生嚴謹的治學態度、創新的科學精神以及不懈的追求境界。

  向學生和青年教師分享科研成功經驗時,王靜康總會強調,“信念是攻堅克難的力量”。

  “科技強國”是王靜康的人生追求與信仰,也是她最想教給學生的信念。而對她而言,“科技強國”的信念是家傳,更是師承。

  1938年,王靜康出生于一個知識分子家庭,父親是化工冶金專家王恩明,曾作為海外歸來的愛國科學家代表出席新中國的開國大典,也是我國第一批一級工程師。王恩明讀中學時爆發了五四運動,他帶著“學好科技、科技救國”的理想,勤工儉學赴美留學,在普渡大學學習化工冶金專業。

  因學習成績優秀,王恩明大學畢業后立即被美國最大的鋼鐵公司——匹茲堡卡耐基鋼鐵公司聘用為工程師。但優越的生活和工作條件并未留下王恩明,渴望以實業救國的他于1926年回到祖國,在秦皇島耀華玻璃廠任副總工程師。正當王恩明盡心竭力發揮自己所學之時,抗日戰爭爆發,日本人接管了工廠。王恩明誓死不當亡國奴,立刻提出辭職。

  日寇不想放走這位工程師,軟硬兼施,先把王恩明關押起來,用高官厚祿利誘;不答應,便嚴刑拷打威逼。王恩明被打得病危住院也堅決不為他們做事。國家興亡、匹夫有責。只有幾歲的王靜康看在眼里,記在心間。

  王靜康的母親師范畢業,是一位愛書之人,無論生活多么艱難,總會想方設法為家里添置新書。房間中所有能空出來的地方都擺放著書架。她鼓勵男孩看岳飛、文天祥,女孩讀花木蘭、居里夫人。滿屋子的書和催人奮進的愛國故事是王靜康永不褪色的童年記憶。

  在父親的引導下,王靜康1955年考入天津大學化工系,本科畢業后師從張建侯先生攻讀研究生。張建侯治學嚴格,常說“為國爭先,時間不等人”,他要求實驗數據重復三次才為真,70分才算及格,還告訴自己的研究生做科研期間沒有節假日。即便春節和寒暑假期,張建侯也會每天上午與下午到實驗室指導與檢查。為了科研,王靜康連哥哥的婚禮都不敢請半天假去觀禮。

  所以,在王靜康的日歷中,沒有節假日。“因為我們做的是產學研項目,機器開起來,不會按休假日期運轉。”

  課堂、實驗室、工廠,在學生的眼中,王靜康就是一臺“永動機”,不是在工作,就是在去工作的路上。她的同事經常覺得“跟不上她”,“就怕跟王老師出差。她中午從來不休息,夜里工作到一兩點鐘是常事”,“她會站在這個領域的最前沿,而且知識面特別廣,不時會提出新想法,讓我們總要努力去追趕她”。

  凡在高校從事教學工作的,都知道論文的重要性。但出于國家戰略需要,王靜康做的許多研發成果被要求保密,不能發表文章。當被問及是否覺得“吃虧”時,她總是瞪大眼睛,似乎在驚詫這個問題該從何談起,“化工是一個國家科技發展的基礎。在如此重要的學術領域里工作,能針對國家經濟建設的基礎產業需求開展研發工作,為國家的長遠發展作出自己的貢獻,是驕傲和幸福的事情”。

  王靜康認為,科研成果只有實現產業化才能創造出真正的價值。親眼看到自己的科研成果轉化為現實生產力,是幸福,是幸運。她總是和同事說:“我們搞科學研究的,就要為國分憂,為黨和人民干點實事。”

  因為能解決生產一線最亟待解決的實際問題,王靜康和她的團隊一直受到國外同行的密切關注。許多國外大公司慕名前來,以優厚條件尋求技術合作,均被她婉言謝絕。

  在做青霉素項目與廠家合作時,幾次實驗,結果總不穩定。王靜康倒推檢查了幾次,發現是結晶器的問題。廠家不認可,因為他們引進的是當時世界上非常先進的結晶器。但王靜康一檢查,發現不對,不能進行流量控制。就堅持讓廠家把對方的總工請來。那時,國家不富裕,請外國專家來華是一筆不小的費用,廠家很猶豫,王靜康表示,愿意自掏腰包。不出所料,在王靜康的現場演示和她搜集的國際文獻面前,那個總工終于承認結晶器有問題,答應給廠家更換,就這樣挽回了上千萬元的損失。事后,國外公司開出天價想買王靜康的技術,她一如既往地拒絕了。

  “國家之間的競爭是實力的競爭,歸根結底是科學技術的競爭,在這場競爭中,科技工作者有著不容推卸的歷史責任。”王靜康和她的團隊踐行著“國家責任重于一切”的信念。

  王靜康一手創辦的“國家工業結晶工程技術研究中心”是目前全國工業結晶領域唯一的國家級研究中心,致力于多行業工業結晶過程系統工程和新型工業結晶技術與裝備的研究開發,涉及制藥、精細化工、海洋化工、材料、能源、食品等眾多行業,在全國所有省市區均開展了廣泛的“產學研”合作。

  2015年,國家工業結晶工程技術研究中心聯合深圳華潤九新藥業有限公司等單位合作完成的“高端醫藥產品精制結晶技術的研發與產業化”成果再次獲得國家科技進步二等獎。這一成果揭示了藥物晶體超分子組裝機理,研發了綠色精制結晶成套工藝,集成創新了高端醫藥產品的精制結晶生產線,實現了結晶新技術、新工藝和新裝備的突破。產業化后,企業生產的頭孢唑林鈉藥物抽檢合格率從70%提升到近100%,成功挽救了一批瀕臨破產的企業,而且還申請了國外發明專利,三年累計實現銷售收入28.6億元、新增利潤7.7億元、新增稅收3.5億元。

  “科技強國,科技工作者有著不容推卸的歷史責任。老師不僅要傳授知識,教學生怎么做學問,最重要的是幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。言傳身教。你怎么做,學生就會怎么做。”王靜康覺得“為師”是一件天大的事。

  事業第一

  在王靜康論文集自序中有這樣一段話:“我和我的先生許錫恩都是張建侯教授的弟子。我是張建侯1960級研究生。1961年許錫恩畢業留校,被張建侯選為助手。在我眼里,我的先生許錫恩身上有著父親的影子及導師的精神,是個酷愛教學與科研的才子,又是個心無旁騖的工作狂人。我們曾相約事業第一、生活第二的家庭理念。我們夫婦倆在幾十年科學生涯中,始終銘記著導師張建侯教授的教誨:獨立創新、頑強拼搏、實事求是、嚴謹求實,才能成功。導師的愛國主義精神和嚴謹治學之道,是我們終身前進的座右銘。”

  熟悉王靜康的人都知道,她說話、行文都是客觀陳述,形容詞很少用,但談到自己的丈夫,先生卻用了“才子”“工作狂人”這樣的感性描述,字里行間流露著崇拜與眷戀。在這本厚厚的論文集中,藏匿著老一代科學家質樸而深沉的愛情。

  雖然聚少離多,但王靜康夫婦志同道合,互相支持。1998年,在王靜康籌備召開第一次國際結晶會議期間,許錫恩胃癌病危昏迷,醒來后看到王靜康,第一句話就問:“今天是幾號?”當得知離國際會議只有兩天時,急切地催促妻子:“你快去,我會照顧自己,開好國際會議是你的責任”,硬把王靜康“趕回”了工作崗位。

  在病房里,許錫恩還堅持為研究生修改畢業論文,并托付王靜康關注學生的論文答辯和工作分配。臨終前,許錫恩一再囑咐王靜康一定要以事業為重。

  1999年,61歲的許錫恩辭世,留給王靜康的除了痛楚的緬懷,還有兩人之間莊嚴的約定——事業第一。從那時起,王靜康不再喜歡鮮花,因為丈夫去世時一室的鮮花刺痛了她的心。

  “事業第一,生活第二。個人生活不能耽誤科研。”對此,王靜康深以為然,并篤行之、傳承之。她招收研究生特別嚴格,總把丑話說在前面:“做我的研究生,沒有寒暑假、沒有節假日。因為我們的項目是國家項目,直接影響著國家急需發展的產業競爭力,如果做不好這個準備,可以走另外一條路。”

  面對科研、面對工作,王靜康有一種奮不顧身的勇氣與執著。

  如今,已經82歲的王靜康依然“在路上”。她帶領團隊,足跡遍布全國20多個省份的百余家工廠企業,既是研究員又是工程師,既是技術員又是操作工,經常每天在車間一待便是十幾個小時,直至產業化成功。

  設備設計時,王靜康知道儀表和更換部件安在哪兒最合理,可以有效避免后續拆裝的麻煩;設備安裝時,她熟悉閥門儀表的安裝與維修;技術調試時,她在車間觀察設備,一站就是十幾個小時,解決各種難題。

  跟隨過王靜康的學生都知道,“咸菜、咸蛋、方便面”是王老師的傳統菜譜,她在觀察鏡前一看就是一小時,有時一天也顧不上喝一口水。

  “把中國建設成為化學強國”,這是王靜康奮斗一生的目標,更是一代又一代化工人的接力。

  “跟青年人在一起就是休息。”王靜康一直堅持給本科生上課。她把研發團隊完成的基礎性研究、技術創新和產業化系列成果以及研究實踐發現的規律、取得的教訓,都融入教學當中。她為本科生開設了一門“現代化工設計概論”的課程,用大量的案例進行啟發式教學,國家重大方針政策巧妙地融入其中,課程實行開卷考試,鼓勵學生廣泛閱讀參考書,打開思路、創新思維,不設置唯一答案。

  “很多孩子考上大學,報了化工,但未必知道學這些課程要干什么、能干什么。將團隊最新的科研成果,當前和未來產業、行業急需的化工技術介紹給他們,讓他們體會‘學有所用’‘學有所需’的使命感和榮譽感。”王靜康的這門課給化工新生的專業之路點亮了一盞明燈。

  或許,病床是唯一能讓王靜康稍事休息的地方。2019年的春節前夕,《光明日報》記者劉茜到病房采訪王靜康。看到記者,王靜康的第一句話還是工作:“你們來得正好,我有兩件事情需要媒體幫忙。一是出版一套上中下三卷的書,書名是《中國生態工業系統與循環經濟發展戰略研究》,這是我們研究團隊的最新成果;二是我們希望通過相關技術領域的創新,在能源化工領域形成新的學科,在傳統化石能源及相關新能源方面有所突破。作為知識分子的報紙,你們一定要幫我們宣傳和呼吁呀。”

  王靜康傾盡全部的生命能量,投入科學強國的實踐之中,在對時代、家國的責任和關照中,實現完成了個人的生命價值和意義。即將邁入生命的第82個年頭,王靜康仍伏案工作,準備工程科技發展戰略研究院的項目申請。

  光暈中的王靜康先生知性、美麗。歲月從不敗美人。

  女神永遠年輕。(趙暉)

【責任編輯:周旋潔】