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臘月二十四,周六,6:33,隨著D25次列車緩緩駛入青島火車北站,鐵軌上響起了一陣陣輕微而有力的摩擦聲,在-1℃的清晨,猶如輕柔的鬧鐘,劃過乘客的耳畔。
中國科學院青島生物與過程能源研究所(簡稱“青島能源所”)催化聚合與工程研究中心主任、研究員王慶剛走下列車,寒冷的北風刮過他的臉龐,健碩的身體背著那跟隨他走南闖北的雙肩包,大步流星,風塵仆仆,直奔出租車乘車點。
此時,青島街頭行人零星。來不及回家休息,剛從北京出差回來的王慶剛直奔位于嶗山區松嶺路的辦公室。
王慶剛欣喜展示岳陽生產線的新產品橡膠。受訪者供圖
王慶剛向記者介紹實驗。受訪者供圖
4天,從岳陽到青島
7點32分,“嘩嘩嘩”,擰開辦公樓衛生間的水龍頭,王慶剛囫圇的洗了把冷水臉,洗去了一身4天內輾轉3000多公里、通宵坐車8小時的疲累。隨后,他一邊走進辦公室,順手拿起辦公桌上的抽紙擦干了臉上的水分,一邊迅速的給自己換身干凈衣服。
8點,王慶剛精神抖擻,準時抵達研究所行政樓211會議室。今天,他要進行一場重要的線上答辯。
“一切順利!”王慶剛爽快的聲音響起。1小時后,先聞其聲,《中國科學報》記者在辦公室見到了返回的王慶剛,映入眼簾的就是他滿是樂觀、爽快的笑容。
“周六上午,是我們中心固定的例會時間。”這支年輕的團隊在王慶剛的影響下,近幾年,紛紛開啟了周六全天常態辦公的工作狀態。
“中心目前有8人在岳陽工廠一線對橡膠生產進行指導。”兩天前,王慶剛從岳陽離開,飛往北京參加周五的“循環高分子材料”項目匯報。
在剛剛過去的2023年底,王慶剛團隊合作中石化湖南石化有限公司,歷經5年,終于完成了裝置建設并形成了3萬噸/年生產能力的橡膠生產線,年產值4-5億元。2024年1月16日,生產線成功完成試車!
“有一個好消息,第一批200噸橡膠即將生產下線啦!”例會上,王慶剛欣喜地告訴大家,迎來了現場激動的掌聲。
溶聚丁苯橡膠是王慶剛的研究內容之一。它既可以提升輪胎抗濕滑性和安全性,還能降低滾動阻力和油耗。但遺憾的是,我國高性能溶聚丁苯橡膠幾乎完全依賴進口,被工信部明確列為我國的“卡脖子“技術產品,而半鋼子午輪胎胎面膠中70%以上使用溶聚丁苯橡膠。
此種情形下,用八年多的時間,王慶剛帶領團隊研發出鐵系梳枝丁戊橡膠新材料,解決了這個難題。
“2015年,我們開始全國調研,走訪了幾十家企業,確定了中國橡膠嚴重依賴進口的狀況;2017年,我們確定了‘必須先解決溶聚丁苯橡膠嚴重依賴進口’的目標;2020年,基于前三年研究,我們敢拍著胸脯說‘這事一定成"。“王慶剛對記者回顧。
2023年,他帶領團隊完成了7.5萬條高性能輪胎的生產示范,鐵系梳枝丁戊橡膠輪胎抗濕滑能優異,剎車距離縮短近10%;滾動阻力下降約5%;同時產品成本也得到有效降低,切切實實將成果落地在應用層面。
如今,2024年的2月,他又帶領團隊向前跨進了一大步,建成了一條真正具備生產能力的生產線。
“走,去實驗室看看。“10點16分,開完會,王慶剛站起身,走去實驗室。
從白色的實驗服里拿出隨身攜帶的記號筆,王慶剛在實驗室的透明玻璃上寫下一串串化學方程式,又對著研究裝置邊舉例邊比劃,形象生動。
“化學回收可能是石化行業未來最大的利潤增長點之一,我們的C-X高分子解聚循環閉環研究正進入關鍵時期,預計2024年8月自主完成千噸級產業化裝置建設,進行所有開環聚合類高分子的循環閉環工程。“王慶剛充滿信心。
窗外陽光融融,燦爛的陽光穿過樹枝間的空隙,透過清冷的空氣,形成一束束柔和明亮的光柱,把一群專心“聽講”的人兒照得暖洋洋。實驗室里,他們聚精會神、若有所思,但又眼神堅定。
王慶剛和團隊成員在實驗室討論。受訪者供圖
王慶剛在辦公室布置工作。受訪者供圖
3載:從“低谷”到“國際首次”
“王主任,終于見面了。“14點30分,一家從杭州來的橡膠企業代表準時走進王慶剛辦公室。
“王老師不出差的時間里,都會接待企業來訪,每周至少1-2家。”團隊成員王亮樂呵呵的對記者說,“企業多是前來尋求合作研發機會。現在的中心是‘香餑餑"了,但從前可不是這樣。”
2015年3月,年輕的王慶剛剛剛結束了在德國馬普煤炭研究所的博士后工作,全職回國開啟了獨立研究的科研生涯,加入青島能源所并擔任研究組組長。
作為團隊負責人,作為一個新創建的團隊,如何確立研究方向?
王慶剛回想起碩博士導師、中國科學院院士唐勇多次對他的叮囑,“一定要和國家需求相結合,和研究所規劃相結合,做重要且實用的化學,做日常生活與國家需求真正結合的內容”。
基于此,他最終轉到高分子材料研究方向,將開展高性能輪胎橡膠新材料的創制和應用作為研究方向與定位。而這還尚屬創新性領域,資金不足,經驗不夠。
“當時研究組科研經費不足,不少成員迫于現實經濟壓力離職。科研工作也難轉化,一時之間難以拿出證明性成果。頭三年,我們跑遍了幾十家化工企業,卻被質疑我們能否自主研發出原創性材料……“提起往事,團隊成員趙雯不禁唏噓。
“第三年是最低谷時期,團隊幾乎瀕臨解散。我就是那個時間進入研究組的,工資非常低。”中心博士匡佳苦笑著對記者回憶,“那一年,王老師在所里總結述職時喊話‘我們全組人愿意拿最低工資,但是請允許我們繼續干,未來我們一定行" !王老師的精神打動著我們大家,除了拼搏,我們別無選擇!”
轉折發生在2018年,王慶剛與湖南巴陵石化開始了合作。
2018年冬天,中心團隊第一次遠赴2000公里之外的湖南石化開展工程化試驗。由于實驗室追求高活性極致數據,導致聚合物膠料分子量太高,膠料掛壁堵釜嚴重。
南方的冬天陰冷入骨,王慶剛帶著團隊成員同工廠的技術人員一起,帶著線手套一點點將掛壁搓掉,直至被堵的聚合釜搓成了新釜一樣。
“聚合釜里有溶劑,當時搓完回到青島,我們的手都掉了層皮。”同去參與這場試驗的副研究員侯鴻斌伸出雙手,在一旁淺笑著補充。也正因如此,巴陵石化時任副總經理彭鴿威深受感動,他感慨“從沒見過這樣的科研團隊”。
是的,“只要干不死,就往死里干,死也要死在沖鋒陷陣的路上!”王慶剛這么想著,他感到一股子強大的意志力支撐著他,“這個科研一定行,未來一定會出大成果!”
與企業日夜奮斗協同攻關1000多天后,鐵系梳枝丁戊橡膠工程化試驗一次開車成功。團隊突破了鐵系梳枝丁戊橡膠可控穩定的工程化放大技術,2023年完成了國際首次萬噸級產業試生產!
功夫不負有心人!
王慶剛和團隊在岳陽生產一線。受訪者供圖
臘月中的岳陽生產線。受訪者供圖
8年:從“情懷”到“規劃”
青島的臘月,天黑的早,16點47分,王慶剛才送走企業代表一行。此時,夜幕已經開始四合。窗外,有人匯聚進了馬路上回家的人流中,而有人卻又回到了辦公室繼續辦公,王慶剛便是后者。
依然是不吃晚餐,打開電腦,審批各類文件和回復郵件,寫申請書……
19點7分,“咚咚咚”,王慶剛的辦公室門再次被敲響,這回走進來的是前來請教畢業發展問題的學生。
“為學生梳理實驗過程、分析反應機理是一方面,為學生答疑解惑是一方面,我始終認為學生培養與研究團隊的建設一樣重要。”王慶剛說到。
在他看來,他自己就是深受國內外兩位導師深厚影響的受益人。
“做有情懷的科學家”“國家要培養的是科研工作者,而不是科研民工”,這是導師唐勇的教導,王慶剛一字一句的照做。而他的博士后導師則是2021年諾貝爾化學獎獲得者Prof. Benjamin List。回國時,Benjamin鼓勵他一定要“挑戰新領域”。
從1到2,可以循著先前的步驟向上疊加。而從0到1,又該如何做呢?
8年多時間里,王慶剛給出了答案。同步進行的科學研究還有很多,他始終以“原創性、系統性、用得上、有影響”來要求自己完成導師們對自己的期望。2023年,Benjamin List欣喜地發郵件給王慶剛,對他目前取得的成果大為肯定。
學生滿意而感謝的起身,已是50分鐘之后,月亮此時高掛在冬季干枯枝椏上方,墨黑色的天空中,僅幾顆星光閃爍,而王慶剛卻沒有打算回家休息。
“每天晚上最安靜,這段時間能用來發呆和思考,讓自己從紛雜的事務中解放出來,最幸福。”在沒人打擾的深夜里,王慶剛總是一個人靜坐在辦公桌前,腦海中描畫“戰略規劃”,紙上疾書。他思索著團隊下一步如何走,從宏觀到微觀,預判“事件”——項目支持、科學研究、關鍵技術突破等方面需要怎么做?如果繼續合作研發,需要配備多少人?如果是一到兩年內將這件事情做成,可能會出現哪些具體問題,如何解決?
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