馬鵬程,現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究員。他帶領(lǐng)著科研團(tuán)隊(duì)在玄武巖纖維以及高性能分離材料領(lǐng)域取得了一系列重要進(jìn)展。
忘不了的“初心”,放不下的“鄉(xiāng)愁”
“新疆是我的家鄉(xiāng),是生我養(yǎng)我的地方,那里有我的親人朋友,有我的兒時(shí)記憶,我更想在家鄉(xiāng)為祖國(guó)做點(diǎn)事!2012年的春天,烏魯木齊乍暖還寒,一位30多歲的年輕人站在藍(lán)天白云下,貪婪地呼吸著清新的空氣、欣賞著身邊的景致,風(fēng)塵仆仆的臉上自然流露出溫文爾雅的氣質(zhì),他就是剛剛從德國(guó)學(xué)成歸來(lái)的馬鵬程。
1997年9月,馬鵬程踏入蘭州大學(xué)的校門,在這里度過(guò)了7年的美好時(shí)光。他先后完成化學(xué)專業(yè)本科和高分子化學(xué)與物理專業(yè)碩士階段學(xué)業(yè),之后又遠(yuǎn)赴香港科技大學(xué)攻讀機(jī)械工程學(xué)博士學(xué)位。2010年,馬鵬程得到德國(guó)洪堡基金會(huì)資助,進(jìn)入德國(guó)德累斯頓萊布尼茨高分子研究所工作。在德國(guó)工作、學(xué)習(xí)兩年多之后,懷著報(bào)效祖國(guó)的“初心”和對(duì)家鄉(xiāng)的眷戀,馬鵬程放棄了在當(dāng)時(shí)德國(guó)以及內(nèi)地更為優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),毅然回到了魂?duì)繅?mèng)繞的故鄉(xiāng),入職中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所并擔(dān)任研究員、博士生導(dǎo)師,同年入選國(guó)家高層次人才項(xiàng)目。獨(dú)立工作以來(lái),馬鵬程克服了西部地區(qū)招生、引才等困境,在單位組建了高分子納米復(fù)合材料研究團(tuán)隊(duì),并成長(zhǎng)為研究所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室主任。他先后獲得新疆杰出青年基金、中德科研合作計(jì)劃、中組部“西部之光”計(jì)劃優(yōu)秀入選者、新疆“天山雪松”計(jì)劃、中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)青年科學(xué)家等獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)。
馬鵬程的科研工作專注于設(shè)計(jì)、制備具有多功能性質(zhì)的高分子復(fù)合材料,并開(kāi)展材料在環(huán)境、工程等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。他特別注重研究與實(shí)際的結(jié)合,希望通過(guò)自己的科研工作,用好身邊的資源、改善家鄉(xiāng)的環(huán)境,這種想法不僅讓新疆成為他夢(mèng)想萌芽的地方,也成為他夢(mèng)想啟航的地方。
馬鵬程的科研成果得到國(guó)內(nèi)外同行的高度關(guān)注,他發(fā)表的80篇科研論文被同行引用超過(guò)7000次,先后20多次在國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議上受邀作主旨報(bào)告,個(gè)人也入選美國(guó)斯坦福大學(xué)發(fā)布的全球前2%頂尖科學(xué)家榜單。鑒于在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得的成就以及為推動(dòng)科研成果應(yīng)用做出的貢獻(xiàn),馬鵬程在2018年當(dāng)選成為英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士(FRSC)。
用科學(xué)手段點(diǎn)石成金,綠水青山就是金山銀山
剛剛開(kāi)采出的玄武巖礦石,敲打成小石塊,就可以當(dāng)做鋪路材料。而如果利用高溫熔融手段,將石頭熔化后拉制成金黃色的纖維細(xì)絲,再加工成為性能多樣的新型材料,礦石的經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用價(jià)值則會(huì)大大提升。在中科院新疆理化所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室的展示柜中,沉甸甸的玄武巖礦石和細(xì)如發(fā)絲的玄武巖纖維擺放在一起。如果不看標(biāo)簽上的文字說(shuō)明,很難想象二者的關(guān)系竟如此“親密”。
馬鵬程說(shuō):“新疆具有豐富的玄武巖礦產(chǎn)資源,但多數(shù)被用于道路、建筑等領(lǐng)域,產(chǎn)品附加值較低。將其熔融拉絲,制成纖維狀材料,就可以讓一塊普通的玄武巖礦石實(shí)現(xiàn)大變身,轉(zhuǎn)化為先進(jìn)復(fù)合材料,產(chǎn)品的附加值也隨之大大增加。”他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)搭建起國(guó)內(nèi)首個(gè)玄武巖纖維材料數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)現(xiàn)了影響玄武巖纖維強(qiáng)度的關(guān)鍵因子。在1450度的高溫下,熔融玄武巖礦石,經(jīng)引絲冷卻成形,通過(guò)涂油器涂覆浸潤(rùn)劑后繞在拉絲機(jī)上進(jìn)行拉絲,制成的玄武巖纖維具有優(yōu)異的絕緣、耐腐蝕、阻燃等性能,且生產(chǎn)過(guò)程基本無(wú)污染,被稱為“經(jīng)引世紀(jì)的綠色材料”。制作邏輯聽(tīng)上去很簡(jiǎn)單,但操作起來(lái)并不容易,一次實(shí)驗(yàn)往往要從清晨做到深夜,并且有被熱氣灼傷的風(fēng)險(xiǎn)。
“世上無(wú)難事,只要肯登攀。”馬鵬程及其團(tuán)隊(duì)成員的共同努力使得50孔連續(xù)玄武巖纖維拉絲試驗(yàn)線建成,一次試車成功,用制備的玄武巖纖維,制造出各種新型材料,包括各種復(fù)合材料管道、復(fù)合筋、結(jié)構(gòu)件等。以玄武巖纖維為原料研制成功的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,彎曲強(qiáng)度比傳統(tǒng)的玻璃纖維提高了近30%。
拒絕“碰瓷”,讓新疆棉花更有價(jià)值
棉花是世界上最豐富的生物材料之一,也是新疆最主要的經(jīng)濟(jì)作物。棉花經(jīng)過(guò)加工制成的棉紗織物具有吸濕性好、透氣性佳、柔軟保暖等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于紡織、衛(wèi)生等領(lǐng)域。但棉纖維本身具有的吸水性、耐環(huán)境因素(如微生物、陽(yáng)光等)欠佳等不足限制了材料的高端應(yīng)用。
“把占全球棉花產(chǎn)量20%的新疆棉農(nóng)打倒,既能破壞新疆的就業(yè)穩(wěn)定,又可以在終端消費(fèi)者手上撈更多的錢!2020年8月,瑞士良好棉花發(fā)展協(xié)會(huì)(BCI)宣布對(duì)所有新疆棉企無(wú)限期取消擔(dān)保認(rèn)證,而一眾國(guó)際品牌如彪馬、耐克、優(yōu)衣庫(kù)等,都遵循BCI倡議,宣稱就所謂的“強(qiáng)制勞動(dòng)”與中國(guó)企業(yè)斷絕往來(lái)。
馬鵬程團(tuán)隊(duì)以商業(yè)棉布為原料,在其表面涂覆高分子納米復(fù)合材料,研發(fā)出具有多功能性質(zhì)的棉織物,大大提升了材料的科技附加值。他研發(fā)的棉紗織物在原油開(kāi)采及加工、含油污水處理、抗菌材料、餐飲廢棄物回收利用、天然產(chǎn)物萃取分離、室內(nèi)空氣凈化等領(lǐng)域都取得了一定的應(yīng)用突破。如針對(duì)2020年新冠病毒疫情突發(fā)、防護(hù)材料需求強(qiáng)烈的實(shí)際情況,他們研發(fā)出可用于口罩、防護(hù)服等抗疫防護(hù)產(chǎn)品的納米復(fù)合多功能纖維織物,并實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn)和應(yīng)用。與傳統(tǒng)纖維織物相比,該納米復(fù)合纖維織物具有優(yōu)異的疏水性能,可有效隔絕飛沫、血液等液體,從而能更有效地提高材料的防護(hù)效果。這種材料對(duì)大腸桿菌的抗菌活性值達(dá)5.4、抑菌率超過(guò)99%。納米纖維織物經(jīng)多次洗滌后與水的接觸角均保持在120度以上,材料的力學(xué)性能和抗菌性能均無(wú)顯著衰減。
跨越千里的產(chǎn)學(xué)研合作,推動(dòng)科研成果產(chǎn)業(yè)化
每位科學(xué)家都希望自己的研究成果能夠被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域,馬鵬程也不例外。但研究與量產(chǎn)之間的距離比從德國(guó)到新疆的距離還要遙遠(yuǎn)。隨著研究成果的不斷積累,馬鵬程希望把研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的想法愈加強(qiáng)烈。
2019年,3000公里外的無(wú)錫市新吳區(qū)梅村街道向他伸出了“橄欖枝”,在多次洽談后,雙方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、一拍即合,馬鵬程聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界精英成立了中科瑞麗分離科技無(wú)錫有限公司,項(xiàng)目得以正式落地投產(chǎn)。但創(chuàng)業(yè)之初,醉心于技術(shù)研究的他也遇到重重困難,市場(chǎng)尚未打開(kāi),銷售不理想等情況隨之而來(lái)。但他始終堅(jiān)守著自己的信仰,相信自己的技術(shù)有利于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、助力人民生命健康,自己所從事的項(xiàng)目有利于東西部協(xié)作、服務(wù)國(guó)家“一帶一路”建設(shè)。在梅村街道良好營(yíng)商環(huán)境和貼心服務(wù)的加持下,他沒(méi)有被暫時(shí)的困難嚇倒,而是繼續(xù)帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)深入潛心研究更加適合于市場(chǎng)應(yīng)用的分離材料和設(shè)備。
星光不問(wèn)趕路人,功夫不負(fù)有心人。在馬鵬程的堅(jiān)持下,公司終于逐步走上正軌、打開(kāi)了市場(chǎng)。2020年初,分離材料的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng),中科瑞麗也迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期,2020年3月、4月,兩月實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷總額超500萬(wàn)元,公司累計(jì)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收總額超1500萬(wàn)元。截止到2022年,公司累計(jì)完成破乳吸附、親油疏水、親水疏油、疏油疏水4大系列,30余種各類材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用打破了高端分離功能材料長(zhǎng)期被歐美企業(yè)壟斷的現(xiàn)狀,公司材料產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始服務(wù)國(guó)內(nèi)外上市公司、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂企業(yè)和行業(yè)龍頭企業(yè)。無(wú)錫,終于成為他夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的地方。