应化摇篮里的光荣与梦想

[日期:2018-09-24] 作者:化学组 次浏览 [字体: ]
应化摇篮里的光荣与梦想
——盘点长春应用化学研究所七十年亮点成果

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便是其中之一。在这里,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。历史所展示的,是涛浪滚滚堆出“应化新陆地”;我们所书写的,则是风浪下促使陆地形成的细小泥沙。

■本报记者 倪思洁

1948年,战后的东北满目疮痍,百废待兴。这年冬天,在长春市的废墟上,一所国立研究机构——东北工业研究所(中国科学院长春应用化学研究所的前身)诞生了。废墟里的这声初啼,决定了她将永远为国为民而生。

荏苒光阴七十年,这里诞生了无数次“第一”——新中国的第一块合成橡胶,我国第一个高分子辐射化学研究基地,国内首次分离出15个单一稀土元素……她以智慧为养料,以创新为源泉,成长、壮大、成熟、稳重,陪伴共和国度过昨日的颠簸和沧桑,迎来新时代的光荣与梦想。

应国家战略之需

翻开中国科学院长春应用化学研究所(以下简称长春应化所)的历史长卷,人们可以看到时代赋予她的许多独特科研方向,其中之一就是合成橡胶。

新中国成立之初,国防建设和民生发展领域处处离不开橡胶,而匮乏的橡胶资源成为新中国建设的短板。

掌握合成橡胶技术,是当时应对困境的唯一办法。1950年6月,东北科学研究所(1949年9月由东北工业研究所改名为东北科学研究所)调整了有机化学合成实验室的研究方向,在我国率先开展合成橡胶的研发。

当年10月,抗美援朝开始,研究所集中人力物力,用不到3个月时间,在实验室里成功合成出我国第一块人造橡胶——氯丁橡胶。

1958年8月,我国独立自主建成了首个合成橡胶装置,由此成为世界上第三个能生产氯丁橡胶的国家。

从氯丁橡胶到丁苯橡胶、聚硫橡胶、丁吡橡胶、戊丁橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶,合成橡胶的“盘子”里越来越丰盛。

1985年,“顺丁橡胶工业生产新技术”获国家科技进步奖特等奖。基于稀土异戊橡胶生产新技术,我国建成了国际单线产能最大、能耗物耗最低的万吨级生产装置,产品性能超俄罗斯同类水平,在世界上首次实现100%替代天然橡胶。

“面向国家重大战略需求,是长春应化所科研的一大特点。”长春应化所副所长(主持工作)杨小牛说。

在长春应化所的科研成果中,大部分都是应国家战略发展之需。火箭固体推进剂研制、稀土绿色分离流程、电分析化学仪器研制、高分子热收缩材料研发、稀土在有色金属中的应用……这里的智慧日复一日汇入国家发展的历史长河。

凭基础科研之本

长春应化所的名字里,“应用化学”四个字格外显著。不过,在基础研究、应用基础研究方面,她也撷取了不少前沿基础、原创性科研成果。

仅三大主学科方面,重要成果就不断凸显。2007年,“功能化电极界面的研究——从化学修饰到自组装”获国家自然科学奖二等奖;2009年,“有机高分子发光材料及其在显示器件上的应用”和“电化学发光及其毛细管电泳联用的分析方法研究”获国家自然科学奖二等奖;2010年,“新型稀土杂化及纳米复合光电功能材料的基础研究及应用探索”获国家自然科学奖二等奖;2015年,“生物分子识别的分析化学基础研究”获国家自然科学奖二等奖。

1989年,高分子物理与化学国家重点实验室的前身——中国科学院高分子物理联合开放实验室,依托中科院化学所和长春应化所建立。2000年晋升为国家重点实验室,2009年起依托于长春应化所单独评估。

在有机/高分子发光材料与器件方面,实验室在国际上率先提出“单一高分子白光”的学术概念,为发展白光高分子材料开辟出新方向,被国际学术界公认为实现高分子白光发射的两大途径之一;玻璃态和玻璃化转变的物理本质研究,为过冷液体动力学理论的建立奠定了分子基础。

在结晶高分子应力诱导的结构演化方面,学术界有关结晶高分子形变机理研究一直存在异议。实验室发展了理解结晶高分子力学行为的两相模型,发现了塑性形变过程中应力诱导的熔融—重结晶机理的实验证据;提出了小形变及大形变下材料应力发白分别由晶相破坏及高度取向非晶缠结分子链断裂引发。

“70年的发展经验告诉我们,基础研究、应用基础研究是科技可持续发展的根本,是科研实现高质量发展的秘诀。”实验室副主任门永锋说。

长春应化所每一项应用产出的背后,都少不了一群面向科技前沿的创新团队。高分子物理与化学国家重点实验室、稀土资源利用国家重点实验室、电分析化学国家重点实验室、中国科学院生态环境高分子材料重点实验室、中国科学院高性能合成橡胶及其复合材料重点实验室,每个实验室都代表着一个基础科学的前沿领域,每个实验室都有国际前沿创新成果产出。

办惠及民生之事

1958年,一则来自长春应化所的消息让举国上下倍感兴奋——科研人员在国内率先分离出15个单一稀土元素。

接着,从长春应化所传出来的好消息越来越多:第一家稀土分离中间工厂建立;率先研发处理包头稀土矿的工艺萃取流程;首创用醋酸铵离子交换法分离出高纯钇、用熔盐电解法制备出稀土金属;国内首次制成稀土无机液体激光工作物质、生长出掺钕铝酸钇激光晶体;我国第一家稀土固体化学实验室建立……

如今,一家名为“中科稀土”的公司正在长春应化所北区蓬勃成长。

“长春应化所有大半个世纪的稀土研究基础,在坚实的科研基础上,我们要让中国从稀土资源大国变成稀土科技大国。”中科稀土(长春)有限责任公司总经理、稀土资源利用国家重点实验室副主任李成宇说。

21世纪以来,长春应化所与企业合作,在国际上首创新一代稀土交流LED白光照明光源技术,解决了交流LED发光频闪的世界性难题,成果已经应用于家庭、地铁、商场、医院等多种场合。

“国立科研院所就是要做大学不愿做、企业做不了的事,为服务国民经济主战场办实事。”长春应化所科技总公司总经理那天海说。

二氧化碳基聚合物的规模产业化、聚乳酸树脂的规模产业化、功能化聚烯烃医用材料的规模产业化,以及高分子轴承等军民融合新材料技术的推广,都成为长春应化所服务国民经济发展的典型代表。

曾经,几代应化人用70年光阴,面向世界科技前沿、面向国家战略需求、面向国民经济主战场,打下中国应用化学的一片江山。今天,在这个被人们誉为“中国应用化学的摇篮”里,科技成果的故事“未完待续”。