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  “通用高分子高性能化”領域的專家馮嘉春教授曾在工業界做過8年的應用開發研究，但他后來離開工業界，來到復旦大學做一名教授。是什么促使他做出這樣一個決定，企業應用開發與學術研究有什么不同，通用高分子的前景在哪里，在這里，你將聽到馮老師對這些問題的一一解答。

馮嘉春 教授
1987-1991 北京化工學院高分子材料專業學士
1995-1998 蘭州大學高分子化學與物理碩士
1991-1999 蘭化研究院助理工程師、工程師
1999-2002 中國科學院化學所高分子化學與物理博士
2002-2004 復旦大學博士后(期間在新加坡國立大學進行訪問研究)
2004-2011 復旦大學講師、副研究員
2011-至今 復旦大學教授、博士生導師

探究更本質的東西

  自從17年前離開中國石化蘭化研究院(現為中國石油石油化工研究院蘭州中心)后，馮老師為什么決定回到高校。馮老師也思考了很多，企業的經歷使他更加珍惜讀書的時光。

  “我大學畢業以后去當時的中石化蘭化研究院做研發，主要做塑料改性。改革開放以后，我們國家石化工業在1985年前后經歷了一個高速發展的階段。早期高分子工業在我國為化工部所屬，后來組建中國石化總公司，我工作的蘭州石化和吉林石化、大慶石化等等，都經常被稱為共和國石化行業的‘長子’。

  我畢業的時候，正好趕上中國石化工業的發展期，國家大量引進一些通用高分子，特別是聚乙烯、聚丙烯等重要基礎原料的生產裝置。在高分子工業中，橡膠工業發展比較早，比如吉林石化蘭州石化早期主要研究橡膠。雖然開始引進、建設，但當時我們能生產的都主要是通用牌號，也就是大路貨。對于通用牌號而言，在當時高分子材料產能很小、尚處于緊缺的情況下，賣出去不成問題，但應用到具體要求較高的地方，則很難滿足要求。所以，我當時的工作主要是從事高分子的改性，將通用的高分子做成專用的高分子，比如農業上的地膜棚膜，滴灌管道，汽車材料等等。

  我之所以想離開工業界去高校，有各種原因，其中一個很重要的一個原因與自己的興趣及工作過程中的困惑有關。我作為項目組長完成了幾個研發課題，開發的材料或技術有一些也還獲得了產業化應用，領導挺重視，日子也過得很充實。但是，工業上開發課題主要是解決具體問題，開發一種新材料新產品最關注的是時效性，對機理性的問題沒時間也沒有氛圍去思考。我經歷過這樣一個事情，一種以色列生產的聚乙烯滴灌管，應用性能很好，我們就想開發生產這種管道的材料。通過大量工作，如篩選基體、不同種類原料的復配及配方優化等，開發的材料與以色列材料在模量、強度、韌性等參數上相當，我們想這應該算是開發“成功”了。但是，在實際應用中，我們做的管道在施工時彎折幾次很快在折痕處漏水，而以色列管子卻不存在這個問題。材料模量、強度都一樣最終用起來性能不一樣，說明我們工業界用這幾個指標并不能反應材料的本質。這讓我突然覺得，我很努力地不停地實驗，通過各種手段去湊性能，有時候確實也能解決問題做個材料出來，但無論做成功還是沒做成功，根本的原因是什么并沒有真正的理解。做完一個再做一個，如果始終在這樣一種層面上做研發，更多的是積累經驗而不能提高研究水平。企業和學校不一樣，我說過企業里做研發往往有時效性的問題，需要不停地推進實驗，不能留給你大塊的時間去做基礎性的東西。但工業界的經歷又讓我深深體會到，你不比較深入地理解深層次的內容很難研發出高水平的新東西，只能跟著別人學還學不像。所以，我就想是否找一個沒有人管你進度、一個問題你可以琢磨很久的地方，把自己不理解但認為很重要的東西理清楚。在國內，復旦大學應該是一個非常好的平臺。我們系高分子物理非常強，在基礎研究方面做得非常好，在通用高分子高性能化已經有很高的聲譽。所以，非常高興最終成為高分子科學系的一員。

  我認為做應用，如果沒有扎實的基礎知識，光憑經驗去做，就如師傅帶徒弟，可能會一代不如一代。但是如果把根本的問題理解了，就會有一個大概的思路，這也是做應用的根本需求。復旦的學生也要從這個方面去努力，多去從問題根本出發去解決問題，不僅僅要做一些條件摸索、溫度變化這樣的工作，更應該為他人提出一個方向或方法，這樣的工作才有意義。這也是我從企業做研發到高校來做研究的原因。

通用高分子的前景

  馮老師在聚烯烴領域研究多年，在高分子物理、高分子助劑、加工方法等方面做了很多工作。他對于我國聚烯烴產業的優勢與不足有著一針見血的認知，對高校與企業合作有著更高的期許。

  “我們目前與國際大公司的差距，一個是基礎的樹脂的性質方面，我們對鏈結構和聚集態結構的關系理解的不夠清楚，高附加值的專用牌號比較少。第二個是重要的添加劑，我們做不出來。比如聚丙烯的成核劑，我們用的最多的DBS類透明成核劑，外國的公司已經推出第四代。國內市場上供應的主要是他們過去十數年用的第三代產品3988。別人的專利過期之后，我們跟著在生產，性能自然也跟在別人后面。

  一個材料的好壞，要從制品的性能上去檢測。一種高分子材料，從原料到制品，涉及基礎樹脂、助劑、加工設備和方法等方方面面。高分子有一個很有意思的特點，最終性能并不完全直接由分子結構所決定，同樣的鏈結構，不同的聚集態結構，最終的性能是不一樣的。化學結構從熱力學上決定最終能否形成某種結構，而加工方法、加工設備則從動力學上決定著形成何種結構。我特別強調學好高分子物理，是因為做材料的人，包括制備合成和后續改性、加工及成型工作，都是相互關聯的。從普通的高密度聚乙烯到耐熱聚乙烯(PE-RT)或100等級的聚乙烯專用料、從均聚聚丙烯到無規共聚聚丙烯，本質上往簡單說其實就是通過引入共聚單體改變大分子結晶結構，因此，通用高分子材料高性能化的本質，在很大程度上就是深化對材料不同層次結構與性能關系認識不斷加深的過程。

  我自己的研究興趣更多是希望研究和理解與“應用”相關的基礎問題，這與我自己在工業界的經歷有關。實際應用中很多東西，比如一些重要的應用指標，像負荷熱變形溫度、低溫沖擊性能等，工業上經常用，甚至也要研究如何提高這些性能，但其物理本質是什么并不完全清楚。我們的工作包括：高分子不同層次結構與性能的關系；高分子助劑或功能材料的制備、應用及作用機理；高分子熔融加工過程中發生的各種物理化學變化，等。通過相關工作，我們期望從基礎樹脂、改性劑、加工技術、應用性能等方面較全面地獲得實現高分子材料高性能化或功能化相關的新知識，形成某些對高分子材料實現高性能化或功能化的新技術，為開發某些具有重要應用價值的新材料提供指導”。

對研究生的寄語

  談到研究生的科研素質培養與未來職業規劃，馮老師尤其強調了要響應國家的需求。盡管目前研究生會遇到一些現實壓力，但是仍然要兼顧自己的興趣愛好，努力去做一些對國家、對個人都有意義的事情。

  “我希望高分子系研究生，無論具體從事哪個行業，都要學會一件事情，那就是將實際問題和基礎知識結合起來。比如說，這個材料太脆或是太軟，你不要馬上往里加橡膠或滑石粉，可以先認真思考一下，這個太脆或是太軟是與我們學習過的高分子科學的哪些基礎知識有關。有了這樣的思考，你就有可能形成更加完善、可行的解決方案。作為理科出身的研究生，你需要理解你理解決的問題，本質到底是什么，怎么樣才能更有效地解決問題，這是一個非常重要的素質，一方面要敢于動手，一方面也要深思熟慮。這不僅適用于高校研究，在企業做開發研究，是同樣的重要。提醒一下同學，在企業里工作，可能有具體企業的文化和工作方法，但你至少可以下班后的空余時間動腦思考一下今天工作的“科學問題”是什么，就能發揮自己的長處，提高看問題、解決問題的深度和水平。

  現在的高等教育是多元化的，我們的學生也不見得都去做研究或研發。作為國家培養的研究生，應該有一種使命感，如果能將自己的知識與國家的需求結合起來，無論如何都是很值得自豪的事情。”