科苑人物

一位国科大博导的十二时辰

  • 编者按:从抵达返回青岛火车北站的一刻起,直至夜幕再次降临,本文,我们将一同走近中国科学院大学(以下简称“国科大”)博士生导师、中国科学院青岛生物与过程能源研究所(以下简称“青岛能源所”)催化聚合与工程研究中心主任王庆刚的十二时辰。王庆刚和他的团队在溶聚丁苯橡胶新材料的研发上取得显著成果,不仅解决了我国在这一领域的技术瓶颈,还成功实现了产业化应用,为我国高性能轮胎行业的自主创新与发展做出了重要贡献。

    腊月二十四,周六,6点33分,D25次列车缓缓驶入青岛火车北站。

    背着跟随他走南闯北的双肩包,国科大博士生导师、青岛能源所催化聚合与工程研究中心主任王庆刚走下列车。在寒冷的北风中,他大步流星地直奔出租车乘车点。

    来不及回家休息,刚从北京出差回来的他直奔位于崂山区松岭路的办公室。

    从新材料到生产线

    7点32分,“哗哗哗”,拧开办公楼卫生间的水龙头,王庆刚用冷水洗了把脸,洗去了4天内辗转3000多公里、通宵坐车8小时的疲惫。随后,他走进办公室,抽出办公桌上的抽纸擦了擦脸,并换了身干净衣服。

    8点,王庆刚精神抖擞,准时抵达研究所行政楼211会议室,进行一场重要的线上答辩。

    一小时后,《中国科学报》记者在办公室见到了返回的王庆刚——接下来,是中心固定的例会时间。

    王庆刚团队与中石化湖南石油化工有限公司合作,历经5年,终于在2023年底完成了年生产能力达3万吨、年产值达4亿-5亿元的橡胶生产线建设。不久前,生产线成功完成试车。

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    王庆刚欣喜地展示岳阳生产线的橡胶新产品

    “有一个好消息,第一批200吨橡胶即将生产下线啦!”例会上,王庆刚欣喜地告诉大家。

    溶聚丁苯橡胶是王庆刚的研究内容之一。它既可以提高轮胎的抗湿滑性和安全性,又能降低滚动阻力和油耗。但遗憾的是,我国高性能溶聚丁苯橡胶几乎完全依赖进口,被工业和信息化部明确列为我国的“卡脖子”技术产品。

    针对这一情况,王庆刚带领团队历时8年多研发出铁系梳枝丁戊橡胶新材料,解决了这个难题。

    2023年,他带领团队完成7.5万条高性能轮胎的生产示范,证实铁系梳枝丁戊橡胶轮胎抗湿滑性能优异,刹车距离缩短近10%、滚动阻力下降约5%,同时产品成本也有效降低。2024年2月,他带领团队向前跨进了一大步,建成一条真正具备生产能力的生产线。

    “走,去实验室看看。”10点16分,开完例会,王庆刚起身走向实验室。

    他从白色的实验服里拿出随身携带的记号笔,在实验室的透明玻璃上写下一行行化学方程式,又对着研究装置边举例、边比画。

    “化学回收可能是石化行业未来最大的利润增长点之一。我们的C-X高分子解聚循环闭环研究正进入关键时期,预计2024年8月自主完成千吨级产业化装置建设。”王庆刚充满信心说道。

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    王庆刚(左一)在介绍实验

    从“低谷”到“国际首次”

    “王主任,终于见面了。”14点30分,一家杭州橡胶企业的代表准时走进王庆刚办公室。

    “王老师不出差时,一般会接待企业来访,每周至少1~2家。”团队成员王亮说,“企业多是前来寻求合作研发机会的。现在的中心是‘香饽饽’,但从前可不是这样。”

    2015年3月,王庆刚结束在德国马普煤炭研究所的博士后阶段研究工作,回国加入青岛能源所并担任研究组组长。

    新创建的团队该如何确立研究方向?王庆刚回想起自己硕博阶段的导师、中国科学院院士唐勇多次对他的叮嘱:“一定要和国家需求相结合,和研究所规划相结合,做重要且实用的化学,做日常生活与国家需求真正结合的研究。”

    基于此,他最终转到高分子材料方向——高性能轮胎橡胶新材料的创制和应用。

    “当时研究组科研经费不足,不少成员迫于现实经济压力而离职。科研工作也很难转化,一时之间难以拿出证明性成果。前3年,我们跑了几十家化工企业,却常被质疑能否自主研发出原创性材料……”提及往事,团队成员赵雯不禁唏嘘。

    “第三年是最低谷阶段,团队几乎濒临解散。我就是那时进入研究组的。”研究中心的博士匡佳说,“那一年,所里总结述职时,王老师说,‘我们全组人愿意拿最低工资,但是请允许我们继续干,未来我们一定行!’ 王老师的精神打动了大家,除了拼搏,我们别无选择!”

    转折发生在2018年,王庆刚与湖南巴陵石化开展了合作。那年冬天,团队成员第一次远赴2000公里外的湖南开展工程化试验。

    当时,由于聚合物胶料分子量太高,胶料挂壁堵釜严重。为解决这一问题,王庆刚带着团队成员同工厂的技术人员一起,戴上线手套一点点将挂壁的胶料搓掉,被堵的聚合釜被搓得跟新釜一样。

    “聚合釜里有溶剂,干完活,我们的手都掉了层皮。”一同参与这场试验的副研究员侯鸿斌告诉《中国科学报》。也正因如此,巴陵石化的负责人深受感动,感慨“从没见过这样的科研团队”。

    “只要干不‘死’,就往‘死’里干!‘死’也要‘死’在冲锋陷阵的路上!”王庆刚感到一股强大的意志力支撑着他。“这个科研方向一定行,未来一定会出大成果!”

    与企业协同攻关1000多天后,铁系梳枝丁戊橡胶工程化试验一次开车成功。

    研究团队突破了铁系梳枝丁戊橡胶可控稳定的工程化放大技术,于2023年完成了国际首次万吨级产业试生产。

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    王庆刚团队在岳阳生产一线

    从“情怀”到“规划”

    青岛的腊月,天黑得早。16点47分,王庆刚送走企业代表一行。接着,他打开电脑,开始审批各类文件、回复邮件、写申请书……

    19点07分,“咚咚咚”,王庆刚办公室的门再次被敲响,这回走进来的是前来请教毕业发展问题的学生。

    “我始终认为,学生培养与研究团队的建设一样重要。”王庆刚说,他就深受国内外两位导师的影响。

    “做有情怀的科学家”“国家要培养的是科研工作者,而不是科研民工”,这是导师唐勇的教导。而他的博士后导师则是2021年诺贝尔化学奖获得者Benjamin List。回国时,Benjamin鼓励他一定要“挑战新领域”。

    “从1到2”,可以循着先前的步骤向上叠加;而“从0到1”,该如何做呢?

    8年多时间里,王庆刚给出了答案。他始终以“原创性、系统性、用得上、有影响”来要求自己。2023年,Benjamin发邮件给王庆刚,对他目前取得的成果大为肯定。

    学生起身离开已是50分钟之后,月亮此时已高挂在墨黑色的空中,但王庆刚却没有打算下班。

    “每天晚上最安静,这段时间能用来发呆和思考,让我从繁杂的事务中解放出来。”在无人打扰的晚上,王庆刚总是一个人静坐在办公桌前,在脑海中制定“战略规划”,在纸上奋笔疾书。 

    再抬起头时,时针已过10这个数字,这是前一晚他踏上D25次列车的时间。 

    责编 : 贺静蕾