根据绍兴日报的报道:
人物名片:陈文兴
年出生于今越城区东湖街道五联村,年考入浙江丝绸工学院(现浙江理工大学),后在浙江大学和日本信州大学深造,分别取得理学博士和工学博士学位。中国工程院院士,现任浙江理工大学校长、教授、博导,国家“万人计划”领军人才,浙江省特级专家,浙江省劳动模范。
他长期从事纤维材料的研究,在蚕丝和涤纶工业丝制备领域取得了创新性和系统性研究成果,推动相关产业技术走向国际领先地位。曾获国家奖2项、何梁何利奖1项、省部级一等奖4项。发表论文余篇,获国家发明专利授权70件,搭建国家地方联合工程实验室等平台,培养硕博士85人。
“在科研生涯中,我始终专注地围绕‘纤维’搞创新。比较重要的创新成果有两个:一个是蚕丝的高质量制备,另一个是涤纶工业丝的高效节能制备。”用通俗易懂的两句话,陈文兴向记者阐明了他曾获得过国家科技进步二等奖、国家技术发明二等奖的两个课题:“丝胶蛋白质结构调控及提高生丝产、质量新技术”和“管外降膜式液相增黏反应器创制及熔体直纺涤纶工业丝新技术”项目,这两个课题让外行人听起来云里雾里。
纺织行业转型升级是一个紧迫的命题,关乎国计民生。陈文兴长期从事蚕丝和涤纶工业丝制备技术的研发工作,突破关键技术瓶颈,取得重大应用成效,为提高我国生丝质量、实现涤纶工业丝高效节能生产作出了重要贡献。
11月28日,在杭州下沙高教园区浙江理工大学校园里,新当选中国工程院院士的浙江理工大学校长陈文兴,接受了本报记者的专访。
攻克世界难题
身穿白衬衣蓝西装,喜欢用数据来说话,陈文兴给记者的第一印象,就是典型的“理工男”,温和谦逊。而口音中夹杂着绍兴腔,更让家乡媒体的记者倍感亲切。
那天,阳光明媚,办公室里暖意融融。记者与这位“学术偶像”对坐畅谈,话题直奔他的专业。两年前,他的课题“管外降膜式液相增黏反应器创制及熔体直纺涤纶工业丝新技术”项目拿到了国家技术发明二等奖。
“这是我和家乡的一家企业,进行产学研合作的成果。”陈文兴说的这家绍兴企业,指的是浙江古纤道新材料股份有限公司。目前,因为这项科技创新,这家绍兴企业已经一跃成为全球最大的涤纶工业丝生产商。
涤纶分成民用丝和工业丝。比如沙发布、窗帘等使用的原料,属于民用丝。工业丝,因为具有高强度、高模量、低伸长、耐疲劳、耐老化以及尺寸稳定性好等优点,在生产生活中被广泛应用于轮胎帘子线、线绳、索具、煤矿输送带、汽车安全带、灯箱广告布、土工材料等领域。但是,涤纶工业丝因为强度高、分子量大的特点,也给制备带来很大困难。
“工业丝的分子量是民用丝的2倍,但熔体黏度却是10倍。黏度这么大,搅也搅不动,搅也搅不匀,所以长期以来行业通用的是‘三段式’(先熔融缩聚,然后固相缩聚,再熔融纺丝)制备工艺,不仅流程长,还要花巨资投入很多设备,能耗很大,产量也低。许多老牌国际化工巨头一直想改革旧工艺,但没有办法突破技术瓶颈。”陈文兴说,他和他的团队与企业深入开展产学研合作,十几年如一日,通过发明液相增黏熔体直纺涤纶工业丝新技术,攻克创新熔融缩聚方法、发明核心装备和研发全流程工艺技术等关口,成功地用“直通式”的新工艺代替传统的“三段式”,实现了涤纶工业丝高效、节能、短流程和柔性化的生产。
“工艺流程从原来的40多小时缩短至约10小时,大大缩减了设备的投入和能耗;与此同时,涤纶工业丝的产能还比过去提升了一个数量级。”陈文兴告诉记者,通过校企合作,这一研究成果实现了大规模产业化。
“以前,我们国家的涤纶工业丝产量只有万吨,企业有20多个,平均一个厂5万吨。‘古纤道’算大的,年产量也不到10万吨。但现在,他们的年产量已经超过60万吨。这得益于这家企业对于科技创新的重视,光是研发经费,他们就投入了好几千万。”在陈文兴看来,这个发明的意义更在于中国涤纶工业丝企业有了核心竞争力。“我们不再依赖进口设备,市场份额和贸易量与日俱增。而且这项创新成果目前只有我国掌握,不仅加快了我国涤纶丝产业的发展,也彻底改变了全球涤纶工业丝产业格局。光是‘古纤道’这一家企业的产量,就占到了全球产量的15%以上。”
陈文兴透露,目前他和他的团队已经在进行该技术的第二代研发,也会继续与企业进行产学研合作。
“我们是从事工程技术的,产学研合作至关重要。我在科研中真正体会到,要让实验室的‘瓶瓶罐罐’经得起检验,发挥作用,还是要把它们放到真正的工程中去,将论文写到车间里,把成果体现到产品中。”陈文兴告诉记者,他的这个课题,实际上就是靠一趟趟地往绍兴跑,一天到晚地待在车间里,与企业的工程师、技术人员反复地讨论试验,才成功的。“那时我还没有当校领导,可自由支配的时间较多,只要不上课,我就去‘古纤道’。从学校出发到那里,只要40分钟车程,记不清跑了多少趟。”
坚持科研进厂
事实上,这种坚持“科研进厂”的做法,陈文兴早在30多年前就已经在做了。
“年,我读研的时候,我的硕士生导师戚隆乾、吴鹤龄先生就非常强调产学研合作。”陈文兴说,年获得国家科技进步二等奖的“丝胶蛋白质结构调控及提高生丝产、质量新技术”创新成果,就起源于此时。
“当时,我跑了全国的很多家缫丝厂。浙江、江苏、广东,有些地方,车子要坐好多天才能到。”陈文兴说,在这个走访过程中,他找到了当时生丝产业的一大痛点,就是蚕茧制成生丝后总是会存在“疵点”。
“如果你仔细观察就会发现,蚕吐丝的时候,头是摇摆的。也就是说,蚕以8字形吐丝结茧。一个蚕茧约由15万个丝圈胶着而成,一根生丝又需要七八个蚕茧制成,所以缫丝过程中只要有极少数的丝圈没有被拉直就会形成很多‘疵点’。存在‘疵点’的生丝在织布时容易发生起毛起球的情况,严重影响绸面品质。”陈文兴说,上百年来,这个问题一直没找到很好的解决办法。特别是上世纪80年代中期的时候,随着高速织机的慢慢普及,生产一线希望解决这个生丝“疵点”问题的要求更为迫切。
于是,他就从这个问题,开启了之后的科研创新之路。“生丝中的蛋白质本质上是高分子,一种天然的高分子。我和团队通过调控丝胶蛋白质结构,发明了‘蚕茧高温触蒸前处理技术’,最终解决了这个‘疵点’难题。”陈文兴告诉记者,这个方法只需在生丝制备过程中新加入一道工序。在上世纪80年代末90年代初,全国有上千家制丝企业都引入了这个技术。甚至直到今天,还有不少企业在使用这一技术。
“在上世纪90年代以前,浙江省财政一半以上是丝绸贡献的,这40年来,天然纤维的总产量也是保持平稳的。后来随着化纤行业的迅速发展,格局发生了变化。目前在整个行业中,化学纤维占到70%,天然纤维只有30%了。”陈文兴认为,虽然目前行业发展有些“乏力”,但他依旧对丝绸行业的未来持乐观的态度。
“我们知道,化纤的原料是石油。石油被大规模开采使用才多年,我们就把量消耗掉一半以上了,如果按照这样的速度,不到年就用完了。所以别看一时很兴旺,如果原料没了,又没有别的代替品,化纤可能也就没了。相比之下,蚕丝的来源是可持续的。而且时代不同了,以前那种一家一户的,只能在夏天养蚕的落后的生产方式,现在可以被工厂化的生物养殖技术取代了。有了空调,冬天也不冷了,蚕可以不吃桑叶,吃面包,而且在恒温恒湿的环境中,每天都可以产茧。”陈文兴认为,随着工厂化养蚕技术日趋成熟,这种天然纤维的应用也有了更多可能性。
在他的努力下,浙江省出台了多项政策支持丝绸产业发展。年,浙江理工大学恢复了“丝绸学院”,还与中国丝绸博物馆合办,变成了国际丝绸学院,培养硕士生、博士生。“丝绸产业在中国传承了五千年,已成为中华文明的一张金名片。丝绸不仅仅是一个产业的概念,更是一种文化,有很多内涵可以挖掘。”陈文兴告诉记者,他们学校的这个丝绸设计与工程专业,招生情况就很好。
搞科研没秘诀
从15岁考入大学,35岁成为全校最年轻的教授、博导,再到55岁在中国工程院年院士增选结果中榜上有名。这一路走来,陈文兴就像是一个攀登者,一直在勇攀新的科研高峰。
这位从越城区东湖街道走出去的“学霸”,少年时代就已经显现出了在学业上的天赋。“我是年考上大学的。”陈文兴告诉记者,他读小学和初中时,还没有高考。所谓读书就是村里找了几个知识青年上课,连拼音都没有系统学习,更别说英语了。“读高中时是住校的,几十个人住在一间大教室里。每周一早上,带着一个礼拜的干菜和米,走十几里路去学校。周末回家,还要参加生产队的劳动。”
就是在那样艰苦的学习和生活条件下,陈文兴依然成了考上大学的那一个。“我的理科特别好。”陈文兴说,在当时,考上大学是件天大的事情,学校一年也就一两个,也意味着可以跳出农门了。“那时什么都不懂,根本不知道怎么填志愿,老师说,浙江丝绸工学院好,我就填了。”
在他的眼里,除了长期的积累和坚持,成功并没有什么秘诀。来之不易的学习机会,陈文兴格外珍惜。学校的不少退休教师至今还记得这位读书很用功、成绩很好的绍兴孩子。
“我们那个年代的偶像是陈景润,每天只知道学习。课前预习,课后复习,做大量的题目。有一次,参加学校的理论力学方面的全校比赛,得了第一名。理论力学是机械系的专业课,没想到我一个丝绸专业的比他们考得还好。”陈文兴说,那个时候的笔记本,他现在都还保留着。
“那个时候的培养方式和现在是截然不同的。我读研究生时,我们这一届才招了3个研究生。教育是‘精英式’培养,我一个人有两位教授指导。”陈文兴说,他的幸运在于遇到了许多好老师。
“读硕士研究生时,戚隆乾、吴鹤龄是我学术生涯的引路人。在浙大时,我的博士生导师是沈之荃。她是中科院院士,身上的科学家特质特别明显。她不光教授我知识,还用一种潜移默化、润物无声的教育影响着我的人生。她治学严谨,生活朴素,一直留一头齐耳短发,一辈子没烫过头发,一心扑在做学问上。我记得她早年求学时学的是俄文,为了更好地搞科研又刻苦自学英文,每天早晨一边做早饭一边听英语广播。”陈文兴说,她这种简洁干练、孜孜不倦的品质烙刻在他心中,对他日后治学产生了很大的影响。“我得知自己当选院士的消息后,马上打电话告诉了沈先生。”
如今,浙江理工大学的师生们经常可以看到24号楼的工程化实验室的灯亮到深夜。在那里,除了四层楼高的大型设备,还有忙着做实验的陈文兴。即便已是校长,他仍坚持每周在实验室工作12小时以上,有时一待就待到深夜一两点。
作为校长,他用言传身教的方式影响着他的学生们。“当选院士后,我的工作和生活不会有太大变化,每天和老师、同学在一起,上课、搞科研、吃食堂……继续做好科研工作和教书育人。我希望,我们培养的学生,是德、智、体、美、劳全面发展的,是基础宽厚、专业扎实、能力突出,具有爱国情怀、社会责任、国际视野的高素质的卓越人才。”
作为院士,他也将继续用科学研究助推纺织产业转型升级,为相关产业发展提供更多智力支持,作出自己应有的贡献。