十年画一个圆
朱平 工程塑料实验室
2007年暑假，我在一家化工企业实习，在主管的指导下进行了“中国科学院化学类研究机构科研能力调查”项目，统计分析了中科院系统内9个化学相关研究所内副研以上科研人员的学术方向，论文数量，专利数量。给我印象最深的就是中科院化学所和中科院长春应化所，她们都具备强大的高分子学术优势。在完成项目的时候，主管对我说“有了这些数据，就知道怎么投资项目了”。当年我还是一个硕士生，我完全不知道这句话的含义，但是在我心中留下了一个大大的问号。
参加工作之后，我接触了多种不同用途的高分子材料，例如远洋船舶自抛光防污油漆，航空复材表面保护薄膜，具有孔径梯度的多层尼龙微滤膜，风电叶片环氧结构胶。我也走进过沙漠，海岛，山区，草原指导客户如何使用高分子材料产品，深入了解高分子材料产品在实际工作情况下的性能以及老化。经过三四年努力，我的工作也受到了行业的认可，受邀多次在中国防腐涂料工业年会，中国风能大会上做报告。但是，“知其然而不知其所以然”这个问题却深深地困扰我，我只是了解这些产品，根本无法知道它的化学结构以及生产工艺。怎么设计长效自抛光丙烯酸树脂的结构使它能在海水中保持平稳的水解速率？怎么调整其水解速率？弹性体薄膜为什么能够抵抗高亚音速颗粒的撞击和磨蚀？怎么解决飞机蒙皮复合材料抗雨蚀和导静电两大难题？如何控制多层尼龙微滤膜的孔径梯度实现高通量高效的过滤？我能不能做出这样的优秀产品？
这些问题萦绕在脑海中，让我思考并决心转回科研方向，经过潜心学习准备，我有幸考入化学所工程塑料实验室507组攻读博士。我在这里接受了严格的科研训练，时刻感受到科研人员兢兢业业的钻研精神。感谢我的导师王笃金研究员和董侠研究员，他们给了我层次分明，方向明确的指导，让我“先高分子合成，再高分子物理表征，能够讲一个完整的故事”：即先从高分子的链结构设计入手，再分析聚集态结构，继而研究聚集态结构在外场作用下的演化，反过来再指导链结构设计。实验室工作是细致且需要耐心的，其中不乏单调的重复操作和等待，如产物表征需要用600MHz的核磁仪器，出现的杂峰需要进行用二维谱分析；进行材料力学测试必须使用五个样条确保数据有效；原位X射线衍射实验需要通宵进行并时刻关注样品信号变化……如此种种，然而这也正是科研工作扎实严谨的体现。在学术论文写作方面，我的专利文稿，论文综述文稿往往被导师们改的体无完肤，而进过修改后，前后差异是显而易见的，让我认识到学术论文的行文规范，进一步提升了论文写作的思路布局。这些严格的训练才能使得我逐渐掌握高分子材料相关的理论知识和实验技能，使我能够从高分子理论角度来重新思考认识曾经接触的产品。
工程塑料实验室也是一个大家庭，在这里老师和学生之间的各种交流互动也常会碰撞出思维的火花，带给我很多帮助和启发。
何嘉松老师在做“关于科研方法的讨论”报告中提到“课题从项目中来，具有广阔的发挥空间”，随着课题研究的深入开展，我越发领会这话的含义。我的课题是从董侠老师负责的项目中衍生出来的，领域较新，这给了我们发挥空间。经过大家的努力，我们走通了某弹性体设计合成的整个过程，申请了专利，现在正在深度发掘其中的更为基本的科学问题。
“不要轻易介入别人的领域，总认为很简单，搞不好会深陷其中”，这是阳明书老师在我开题报告时的评点。我收集了市场所有的二元醇样品，聚醚二醇，聚酯二醇，聚烯烃二醇，聚己内酯二醇，聚碳酸酯二醇……用了半年时间设计合成了多个嵌段共聚物，希望用不同的结构来实现相应的功能。但是这样一来可能就失去了焦点，我必须做减法，将精力集中在一到两种，集中到本实验室擅长的研究路线上来， “聚焦”之后才能有深度。
从2007年至今已近十年，数年的工作经验以及在化学所的科研经验逐渐让我能够解开当年的问号，画出一个完整的圆：科研成果要想落地生根、开花结果，一方面要熟悉企业开发产品的商业化流程，一方面要透彻掌握产品结构和特性。
在中期考核的时候，我定下新的目标“按照特定需求，设计、合成、生产某类型弹性体”，走通这个路线需要更长的时间。“设计”工作要基于对该类材料结构性能关系的深入认识，只有深入研究这些“science”的东西才能更好地指导“合成”，“生产”实践。而将50 ml烧瓶里面的反应放大到5 m3反应釜是一个巨大的挑战。如何将科研和市场结合起来，这里面也有大量工作可以做。
从进入化学所读博以来，我深为这里严谨的科研精神、浓厚的钻研氛围感染，也感受到这个大家庭的温暖和关爱，感谢导师们在我的科研路上的指导和带给我的成长，对我的包容。通过各种科研项目的开展以及与相关单位的交流合作，我也更了解自己的长处和短板，找到新的方向，做出更精准的研究定位，希望以后能为项目成果的转化贡献一份力量。
值此化学所60年华诞之际，写下此文回顾过去，展望未来，感谢化学所的栽培，祝愿化学所再创辉煌，再攀高峰！
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作者简介
朱平，工程塑料实验室，2014级博士
导师王笃金研究员 |
