高从堦:半生研究神奇膜,致力海水变甘泉

  有人说我们居住的地球其实是一个充满各种水的“水球”,但占据了地球表面面积大半的淡水资源却少之又少,几个世纪以来,因为淡水而发生的战争、冲突越演越烈。“向大海要水”成为人类解决淡水危机、实现可持续发展必须解决的技术樊篱。中国工程院院士高从堦以他倾心半生所从事研究的“膜技术”,为中国的海水淡化作出了卓越贡献。

    高从堦出生在山东海边的一个富裕中农家庭,高中时受一位化学老师的影响,他热爱上化学专业。“当时这位老师把很多大学里的化学课程都讲给我们听。假期里,他还带着我们勤工俭学,从藻类中提取一种胶质卖给化工厂。那时候起我就开始被化学的神奇魅力深深吸引了。”高中毕业时名列前茅的他怀着对化学事业的无限憧憬准备报考一所北京的大学深造,然而由于自己出身于富裕中农家庭,不符合当时高校招生“又红又专”的原则,高从堦失去了去北京上学的权力。但是成绩优异的他还是以第一名的成绩考入了山东海洋学院(现中国海洋大学)化学系,从此开始了他致力于海洋化工的事业之路。

  大学遇严师 踏上学者路

  在山东海洋学院,高从堦有幸遇到了化学系系主任闵学颐教授,他是中国膜技术研究的发起人之一。“我对闵老师最深的印象就是他治学严谨,对什么事情都要求到苛刻的程度。最让我感念他的是,他能把握海洋化学发展的新方向,并着力培养海洋化学的前沿性人才。”而中国的海水淡化研究,最早正是闵学颐教授带领包括高从阶在内的一批海洋化工研究者,从实验室开始做起来的。

  1965年高从堦从山东海洋学院毕业后进入国家海洋局第一海洋研究所。1967年,中国科技部门组织了全国海水淡化研究计划,高从堦在推荐下,参加了这次研究。当时,世界上第一张有实用价值的反渗透膜,已于60年代初诞生。而中国组织研究的目标,也是直接从海水中获取淡水。为此,高从堦一投入研究计划,就和同事一起,参与了膜的研究与开发。他们研制的膜,是一种叫做“不对称醋酸纤维素板式和管式反渗透膜”。结果,他在中国科学院化学研究所朱秀昌教授和海军某部石松专家的指导之下,通过两年时间的艰辛努力,终于和大家一起顺利地实现了研究计划的预定目标,出色地完成了科研任务。

  加国苦读两载 创新法制膜

  1970年春天,研究计划的主力从青岛移师杭州。高从堦作为重要科研骨干,第一批赴杭,并在技术专家石松的鼎力推荐下,成为课题负责人。此后,他率先在中国立题论证并负责开展了“CTA中空纤维反渗透膜和组器研究”,并与同事一起,克服资料少、原料短缺、设备供应紧张等困难,经过8年努力终于解决了一系列关键技术,为“透过一张膜,海水变淡水”的反渗透分离技术在中国的深入发展奠定基础。

  他作为一名访问学者到加拿大滑铁卢大学进行为期两年多的进修学习时,为了不辜负人民期望,努力掌握国际上膜技术的发展趋势,他发愤图强,刻苦学习,终于独立完成了有关荷电膜研究的两篇科研论文,在国际上首次采用离子交联复合法和功能团等当量反应复合法,为中国荷电膜的性能测试和实际应用作出了贡献。

  几十年来,高从堦在膜科技的研究开发中,已作出了许多出色的成绩,取得了一系列瞩目的成就。1984年,他回国后主持了国家科技攻关项目:“中盐度苦咸水淡化用反渗透膜及组器研究”,该项目在1991年获得国家海洋局科技进步一等奖,并于1992年与其他三题合并为“国家反渗透膜装置及工程技术开发”项目,荣获国家科技进步一等奖;1988~1989年,高从堦承担国家回国人员科技活动资助项目“荷电膜及性能研究”,组织开展了在膜的孔径控制、荷电方法、荷电强弱、亲疏水平衡和荷电膜结构性能表征等方面的研究,提出了国内外未见报道的新途径,以不同方法研制出了多种荷电膜,经实际推广应用,经济和社会效果相当显著;1991年,高从堦参加了国家“八五”科技攻关计划论证。作为“反渗透复合膜研制”专题负责人,他领导全体成员设计和建立了自动化程度较高的大型支撑膜的制膜机和复合膜机,进行了复合膜的放大试验,为工业化放大奠定了良好的基础;此后,高从堦参加了国家“八五”科技攻关计划论证。作为“反渗透复合膜研制”专题负责人,他领导全体成员设计和建立了自动化程度较高的大型支撑膜的制膜机和复合膜机,进行了复合膜的放大试验,为工业化放大奠定了良好的基础;此后,高从堦进行了纳滤膜的研究开发,并与有关企业合作,进行了纳滤纯化和浓缩染料的研究开发。从分离纯化小试、膜器的选择、工艺过程选定设计、现场试验和应用,历时三年,取得了良好的效果和效益,应用前景广阔。这一渗滤染料纯化浓缩过程,在国内尚属首例,在国际上也少见报。

    值得一提的是,随着当今社会的可持续发展,膜科技的研究与开发,正在展现出一个越来越光辉的灿烂前景。

    为了祖国的膜科技事业,高从堦奉献了毕生的心血!


编辑:冯文波     责任编辑:冯文波
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