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长春应化所:世纪辉煌,熔铸应化丰碑

时间:2018-09-10 19:18:29  来源:  作者:

 在共和国科技创新的丰碑上,镌刻着很多名字,中国科学院长春应用化学研究所(以下简称长春应化所)便是其中之一。

 
在这里,从合成橡胶到热缩材料,从稀土萃取分离到火箭固体推进剂,70年来所创造的科技成果达1200多项,诞生了百余个“中国第一”。科研人员把元素周期表上那些呆板的符号,创造成鲜活的技术产品,为共和国源源不断输送着成长的养分。
 
涛浪滚滚,堆出新的陆地。真正创造这“应化新陆地”的,不是风浪,而是它底下的细小泥沙。
 
应化摇篮
 
1949年9月23日晚,上海北站的月台上满是依依惜别的人群。400多名青年学子即将登上北去的列车。他们中的一些人有幸聆听了上海市市长陈毅作的形势报告。“陈军长”希望这些大学生能够尽快投身到现实革命中去。
 
车厢是加挂在一列货车后面的“拼车”。年轻学子们要赶在新中国宣告成立之前到达东北——未来新中国工业体系建设的“圣地”。
 
列车驶向山海关。到山海关后,部队给每个人发放了15万东北币作生活费,然后继续北上,抵达沈阳。半个多月后,他们按照组织分配,奔赴东北各地,行色倥偬,开启了各自跌宕而壮阔的人生。
 
这是一股新生政权爆发出来的强大洪流。一大批知识分子响应号召,投身到东北地区经济建设中。他们中既有刚离开学校不久的青年,更有负笈游学毅然回国的科学家。
 
上海大同大学化学专业毕业的倪嘉缵就是其中的一员。他被分到了东北工业研究所(长春应化所的前身),后来成为该所所长,1980年当选为中科院学部委员。
 
金陵大学化学系毕业、北大研究生毕业的程镕时也成为洪流中的一分子。他后来成为我国高分子物理学科的开拓者之一,于1991年当选为中科院院士。
 
“中央研究院”院士吴学周更是其中的佼佼者。解放前夕,他不愿跟随国民党政权迁往台湾,为了科研资料和仪器设备不被特务摧毁,他不惜携带资料和仪器躲入山区。
 
20世纪50年代初,身为上海物理化学研究所所长的他,响应国家号召,率领一大批科研人员迁至长春,促成了长春应化所历史上第一次机构变革、学科奠基。
 
如今,他的雕像矗立在研究所院内离正门不远的地方,松柏环绕、花草繁茂。他后来又成为新中国成立后首批中科院学部委员(中科院院士的前身),堪称最早的“两院院士”。
 
此后,陆续有一批著名爱国科学家扎根于此、无私奉献,武衡、吴学周、柳大纲、梁树权、钱人元、钱保功、高国经、黄葆同、冯之榴、欧阳均、汪尔康等院士和专家,他们以使徒般的坚毅与执着,在这里留下了难以磨灭的足迹。
 
其中,和钱学森的经历一样,黄葆同、冯之榴夫妇也是历尽艰辛从美国辗转归国。他们的事迹也见诸当时的《人民日报》。他们都是“人民科学家”群体的代表。
 
1948年长春解放,成立不久的东北工业研究所只有20多名职工和一片废墟。一年后,这里就建起7个研究室、1个地质调查所和6个中试工厂,职工人数增加到600多人。
 
到1952年改名为综合研究所时,长春应化所已发展到十几个研究室,研究技术人员增加了3倍。如果把分出去陆续建立的研究单位也考虑在内,规模将更加庞大惊人。当时的研究所发展之快、成果之多,可以说是新中国科学事业发展的缩影。
 
研究所创建初期,名称数次变换、归属几经更迭,这是一个既吸纳养分又传递薪火的特殊岁月。
 
在这样的孕育期,研究所经过30余次整合,成批成建制地援建、组建了一批新兴科研院所和企业,其中中科院系统的研究所就达15个。
 
特别是为新中国成长输送各类科技人才,使这个当时东北地区唯一一家综合性研究所,成为名副其实的化学研究及应用的发祥地——中国应用化学的摇篮。
 
中国第一
 
1950年12月28日是一个特殊的日子。在长春应化所的中间工厂,成功产出了20公斤生胶(氯丁橡胶),标志着新中国第一块合成橡胶诞生了。这也成为该所建所70年来取得百余项“中国第一”的肇始,是第一个“第一”。
 
这个产量现在看来微不足道,但在当时却是零的突破,有力支援了抗美援朝和国防建设的急需,并陆续合成出丁苯、聚硫、丁吡等通用橡胶品种,为开创我国合成橡胶工业发挥了先锋奠基作用。
 
研究所从1958年开始进行顺丁橡胶的研究,此后历经20多年拼搏,开拓出具有我国自主知识产权的镍系顺丁橡胶工业生产新技术,并获得1982年国家自然科学奖二等奖、1985年国家科技进步奖特等奖。
 
镍系顺丁橡胶并不是最完美的材料,但它是能够迅速产业化、技术突破潜质高的一个品种。其研制亦是一个全国性的联合大攻关的过程。当时,各科研机构在尝试镍系、钴系等多种不同催化剂体系的顺丁橡胶技术路线。长春应化所做的镍系顺丁很快获得重大技术突破,遂被确定为主要技术方向。
 
随后,研究所和兰化所、锦州石油六厂、燕山石化等34家单位合作,很快实现了从实验室到中试再到大规模推广的目标。
 
镍系顺丁橡胶工业生产新技术在1985年的全国科技奖励大会上获得高度评价,它解决了我国“路能走”的问题。所谓“路能走”,是指那时候国民穿的鞋是没有胶底的,以布鞋为主。顺丁橡胶研制成功,不仅为社会尤其是部队提供了胶底鞋,还为大型载重车辆轮胎的国产化奠定了基础。
 
因为镍系顺丁橡胶项目,诞生了5位院士,其中长春应化所就有3位。
 
率先开展从独居石中提取钍和稀土元素的研发,当属又一个“中国第一”。这一创举为发展我国稀土科学和稀土产业发挥了先导作用。
 
从独居石中提取钍,是以中科院院士苏锵为代表的几代科学家开启我国稀土化学与物理研究的一个标志性成果。苏锵是1952年从北京大学毕业,投身东北工农业恢复建设发展浪潮中的一员。
 
在东北的大小兴安岭中,独居石资源相对丰富,这为提取钍和稀土元素提供了便利。当时,苏锵和其他年轻科研人员在大小兴安岭一待就是一两个月,这让这些南方人吃尽了苦头,但也因此迅速适应了北方严寒恶劣的天气环境。
 
由于稀土元素的化学性质非常接近,其分离和分析工作是一个巨大挑战,研究所集合无机、分析和物化三个研究室力量,发挥多学科优势,很快突破了这一难关,首次在国内分离出全部15个单一稀土元素,并把研究成果推广至工厂生产,移植至全国。这一综合性研究,也带动了稀土化学与物理等方面科学研究的勃兴。
 
长春应化所高分子专家张庆余1945年毕业于西北大学化学系,长春解放后的第三年他就来到了正处于发展中的长春应化所,并有幸承担和主持了研制卫星用大功率火箭高能燃料的任务。
 
当时,北京化学所、上海有机所和大连化物所提出研制硼氢化合物高能燃料的设想,长春应化所则决定承担研制偏二甲肼的任务。偏二甲肼就是美国先锋号使用的燃料,又名可存储火箭推进剂。
 
卫星攻关技术总负责人钱学森决定采用偏二甲肼,并要求长春应化所在1959年底拿出1吨供火箭试验使用。时年20多岁的张庆余承担起这项任务,所里为他配了多名试验助手,并成立了第七研究室,在一间僻静的实验室里秘密展开工作。
 
那时,我国化学工业生产技术落后,文献上也查不到有关偏二甲肼生产的任何信息,只能从有机合成的角度查找合成路线。经过实验室反复试验,终于确定了合成路线,并与1958年12月31日成功制得偏二甲肼。随后,科研人员联合吉林化工进行批量生产,只用了三四个月的时间便试验投产成功,陆续提供了成吨的偏二甲肼,满足了我国研制大功率液体火箭的急需。
 
从1958年至1978年,长春应化所在火箭推进剂方面进行了大量研究,研发的固体推进剂品种达到当时世界先进水平,广泛用于“两弹一星”等我国航空航天事业,累计获得国家十余项嘉奖,并于1985年获国家科技进步奖一等奖。
 
“科学的春天”发出向科学进军的号召,释放出广大科技人员积蓄已久的意志与力量,也成就了一个攀越科技高峰、创造科技成果的辉煌时代:
 
顺丁橡胶工业生产新技术、火箭固体推进剂、稀土分离流程、高分子热缩材料、稀土合金、稀土催化剂定向聚合、有机金属导体、聚酰亚胺、激光分离铀同位素、超高压送变电线路间隔棒、防腐防水新材料、ABS树脂、环氧树脂、气体分离膜、激光晶体、化学修饰电极、液/液界面电化学、高分子凝聚态物理等方向,取得了一系列令人瞩目的科研成果,多项成果达到当时国内外领先或先进水平。
 
其中,稀土萃取分离流程的革新,推进了我国稀土分离产业的绿色革命;高分子热缩材料的研发,成功应用于我国第一颗人造地球卫星以及电力、水利、通信等领域。
 
1988~1998年,长春应化所国内发表科技论文总数连续11年位居全国研究机构榜首,彰显了扎实的科研底蕴和强劲的自主创新能力。
 
科技先锋
 
在长春应化所科技馆,有一张该所学科演变的图表。从表中可以看出,自从1954年确定了合成化学、有机化学、无机化学、物理化学、分析化学、农产化学六大学科方向后,除了农产化学后来转至中科院生态方面的研究机构,其他领域与长春应化所现在的学科组织结构基本吻合。
 
也就是说,早在60多年前,关于研究所未来要走的方向,开拓者们已经清晰地描绘出来。
 
研究所成立之初,百废待兴,研究人员下矿、下厂,帮助解决关键技术、建立实验手段等是十分普遍的事。那是一个特别强调研究工作服务于生产的年代,绝不允许工作停留在实验室阶段,而一定要应用到生产中去。因而,研究所收到的表彰和感谢的锦旗挂满了会议室。
 
一些重大科研成果,就通过建立中间实验工厂的方法解决了从实验室到工厂生产的接轨问题。研究所的综合性也体现在,它不仅有科研部门,还有机械、电机、土建等技术部门。这样的科研—技术—生产三结合的方式,保证了研究工作能够切实符合生产实际需要。
 
不过,研究成果虽然很多,但都比较零散,研究所的潜力没有得到充分发挥。1956年后,结合国家12年科学技术发展规划和中科院“三定”方针,该所再次对科研布局进行了调整。
 
调整后的学科,形成了以稀有及稀土元素化学为主的无机化学、以合成橡胶为主的高分子化学、以工业催化为主的物理化学以及以仪器分析为主的分析化学。这种调整完成了由工业部门研究所向综合性化学所的历史性转变,吹响了长春应化所向现代科学技术进军的号角。
 
这是历经吴学周、孙书棋、王佛松、倪嘉缵、汪尔康等几任所长长期探索、不断实践的过程,也是对于科学发展和研究所定位的历史经验不断扬弃的过程。
 
此后,注重技术研发和产业化衔接、注重多学科协同作战等特色实践,被延续下来并不断发扬;以应用研究和高新技术产业化为主导的面向国民经济、国防建设和世界科学发展前沿的发展战略,就此定型。
 
时任所长孙书棋多年后在回忆文章中说:“科研工作有无特色,与公司企业能否创名牌一样,是研究所立于不败之地的关键。”
 
从1987年至1996年约十年间,长春应化所一直在这条关乎未来的“特色之路”上高歌猛进。稀土化学与物理、高分子物理、电分析化学等一批重点实验室相继成立,组建了以科技总公司和开发企业为主的高技术产业化力量,形成了开放实验室+基础研究、专项实验室+重大项目、科技总公司+开发企业以及相关支撑服务体系的研究工作新格局。
 
上世纪80年代末,长春应化所根据中科院统一部署进行“一院两制”改革。研究所开始兴办企业公司、进入市场。那时候也是研究所普遍发展艰难的时候,开不出工资的情况时有发生。
 
长春应化所通过成立新技术开发总公司,选择一批有市场前景的项目,先后建立了一批开发生产实体,推广、转化和移植科研成果300多项,收获了可观的经济及社会效益,一时被誉为“应化效应”。
 
早期兴办企业的经历也让研究所尝到了甜头,后来长春应化所不断发展上市公司,仅热缩材料一项就衍生出三四家上市公司。这些产业实体不仅为研究所带来数亿元的股权收益,还不断反哺着科研及基础设施建设。
 
在副所长胡立志印象中,长春应化所真正新学科的建立,大概也是在那个时期。正是有了科研活动与经济活动的紧密对接,从而促使传统学科不断交叉耦合,派生出一批新兴学科来。
 
做成果转化的人往往深有体会:应用没有基础支撑,就不会有后劲;产业化过程遇到的问题,很多还是科学问题。科学问题没有研究清楚就转向应用,付出的代价太大了。
 
在长春应化所的传统或血脉中,也一直保持这样的基因:注重平衡基础与应用的关系。基础做得有多深,应用才能走多远。
 
扎根基础,面向应用,同时鼓励科研人员做经济、国防领域的大项目。在这里,很多院士、老科学家虽然一直在做基础研究,但也都有意识地往应用方向靠拢。
 
计划经济时代,关于是否选择聚酰亚胺作为研究方向,所里曾存在很大争议,后来有院士坚持要做,才有了现在纤维、树脂领域的一系列高端材料。
 
这样的事例并不鲜见。或许正是这样的平衡之道和坚定的方向感,让长春应化所从“新中国科学工作者的先锋”一路走来,熔铸了半个世纪的辉煌。
 
薪火逾涯,创新无穷。进入“知识创新”时代的长春应化所,再次迎来快速发展的黄金期,那是一个宏大叙事的十年,也是一个充满写意的十年。
 
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