半島全媒體記者 王麗平
12月22日上午，青島市科學技術獎勵大會圓滿舉行。中國海洋大學化學化工學院副教授徐佳獲得2019年度青島市自然科學一等獎。作為一位80後女教授，她已經在實驗室裡工作了12年，經過十餘年的科研，她在海水淡化領域取得了突出成績，此次獲獎項目是「海水淡化高效膜材料製備及膜集成關鍵技術研究」，該項目屬於海水淡化及膜分離科學領域的前沿，一定程度解決海水淡化產業世界難題，通過一張「紙」帶來海水淡化行業提升。
半島都市報邀請到了徐佳做客「半島科創訪談」，暢談科研中的經歷與成果。
徐佳做客半島科創訪談
一張「紙」的魔力
談到此次獲獎，徐佳非常激動，「非常感謝市科技局能將這個獎項授予我們，這是對我們極大的認可和莫大的鼓勵。」徐佳說。
訪談當天，徐佳將她的科研成果海水淡化高性能膜材料帶到了演播間，在記者看來，這張膜與我們常用的列印紙並沒有太大不同，只是有一面多了些許光澤。
徐佳研製的海水淡化高效膜
徐佳說，可別小看這小小的一張「紙」，它卻有可能帶來海水淡化行業的改變。從外表看確實就像一張「紙」，但它比紙要硬一些，厚度方向，從顯微鏡下看，其實是有層與層之間複合結構，膜的最下方是無紡布，有非常強的支撐作用，中間是一層聚合物多孔支撐層，能「託」起最上面的超薄脫鹽皮層，脫鹽皮層就是那面有光澤的面，約100-200納米厚，相當於頭髮絲直徑的千分之一左右，這一薄層是整張膜的關鍵，也是徐佳此次獲獎的關鍵，它主要起到脫鹽和保證水質的作用。
基於這項研究，徐佳介紹，未來可能會帶來海水淡化行業規模的提升，且會提供一些關鍵設備裝置升級的空間和技術支撐。
一定程度解決海水淡化產業世界難題
據了解，膜法海水淡化過程一般有預處理、反滲透、後處理系統等單元操作，反滲透系統就是實現鹽水分離的環節，也是海水淡化的關鍵，徐佳的研究就是針對這個環節中的高效反滲透膜材料。
「實現海水淡化低能耗、環境友好，是膜法海水淡化可持續發展的核心目標，而實現這一目標的關鍵與海水淡化工程中的這個「膜」息息相關。」徐佳說，她的工作就是聚焦於海水淡化最核心的膜及膜組件的研究開展的。
徐佳（右二）正帶領學生做實驗
海水淡化產業及制膜產業已經發展得比較成熟，但在大規模應用過程中也出現了一些亟待解決的問題，比如膜材料方面，「我們主要集中於兩個關鍵技術，分別是分離膜的滲透性-選擇性間博弈效應和膜汙染問題，其中博弈效應是這個領域的世界難題。」徐佳說。
博弈效應其實就是蹺蹺板效應，蹺蹺板的兩邊分別是產水量和產水水質，如果提高一方，那另一方就會下降，他們之間就存在著很難克服的蹺蹺板效應。
徐佳介紹他們運用有機多孔納米材料為核心構建了一系列新型混合基質膜來解決這個問題，生產的新型膜材料比現有的商品化膜單位膜面積產水量提升一倍以上，同時脫鹽率高於現有商品化膜，一定程度上解決了博弈效應，同時也為國內外高效分離膜材料製備提供了設計思路和依據。
此外，海水中富含各種微生物，膜在使用的過程中會產生比較強的膜汙染問題，徐佳說，他們就在想如何在膜中融入一些抗汙染的元素，來獲得一種持久的高抗汙染膜材料，從天然的防汙活性物質如辣素等來構建新膜材料，比現有材料所製備的膜，抑菌效率提升了80%-90%，首次闡明了天然防汙活性物質與膜材料間協同作用，建立了天然防汙活性物質與膜結構、抗汙染性能的關聯模式，為高抗汙染膜材料製備提供了設計依據和理論支持。
實驗室走出來的80後女教授
在訪談之前，記者已經去過徐佳的實驗室與她有過交談。實驗室不大，但擺滿了實驗用的瓶瓶罐罐和各種儀器，在儀器前，徐佳與學生正在討論他們研製的新型膜材料，在一眾90後學生中，徐佳完全融入他們，與其說她是他們的老師，不如說更像他們的姐姐。
徐佳1980年出生，在中國海洋大學本碩博連讀，是位非常年輕的副教授，在這樣的實驗室裡她已經呆了十多年。
十多年默默無聞的堅守，徐佳說這得益於科研最初那段讓她難忘的經歷。在2003年至2005年，響應國家號召，青島市黃島電廠開始了3000噸每天的雙膜法海水淡化的示範工程，徐佳的碩士、博士就是在黃島電廠度過的，她陪伴著黃島電廠海水淡化公司一起成長。
回憶起那段經歷，徐佳說，每天早上7點出門到試驗現場，晚上半夜回宿舍，這段時間都是在海邊的貨櫃裡度過的，即使青島寒冷的冬天，也不例外，外面是冰天雪地，貨櫃裡也差不多滴水成冰。當時徐佳是黃島電廠裡學歷最高但年齡最小的，所以大家都對她特別關照，團結一心攻關科研，把黃島電廠建好的勁頭縈繞在每個人的心頭，也讓徐佳看到了科研的力量和魅力。
「現在回過頭看，那段時間其實是非常美好的，是積攢自己實力的階段，那個時候我才開始真正了解海水淡化的整個過程。」徐佳說，也是從那個時候開始，她堅定了自己走科學研究的道路，慢慢在自己心裡種下了科學研究的種子，也為日後做科研打下了良好的基礎，是她的一份寶藏。
後來，徐佳在中國海洋大學高從堦院士的幫助下，到了海外求學，之後回到海大任教，隨後又到國際一流學府留學深造，回國後，她也有了自己的研究方向和研究內容，並一直做到現在。「非常感謝我的研究生導師高從堦院士和阮國嶺研究員，他們治學嚴謹的態度一直激勵著我前進。」徐佳說。
徐佳說，現在青島市市區兩級政府營造的良好的創新創業環境，提供了優質的科技服務和創新服務，對中青年科研工作者的工作給予了大力扶持。「也非常感謝我的母校中國海洋大學，給予了我特別大的支持，讓我們這些土生土長的博士可以到國外一流的學府訪學。」徐佳說。
至於自己下一步的規劃，徐佳說，想將現有的技術進行放大，希望能將這項技術實現工業化生產。
青島擁有雄厚基礎，未來應加快關鍵設備研發
在談到青島在海水淡化方面的產業優勢時，徐佳說，青島市具有非常雄厚的海水淡化基礎，在2003年至2005年，響應國家號召，青島市黃島電廠就開始了3000噸每天的雙膜法海水淡化的示範工程，該工程到現在已經運行了10餘年，此後，青島市也有相關的海水淡化產業在相繼產生，積累了非常強的技術鏈。第二青島也有比較大的海水淡化產水需求量，青島是一座淡水資源比較短缺的海濱城市，發展經濟需要大量淡水資源。第三，青島也出臺了一些發展海水淡化產業的扶持措施，如2018年青島市出臺《青島市海水淡化產業發展規劃》，該規劃明確指明了我們發展海水淡化產業的方向。「所以不論從需求還是政策，我們都應該大力發展海水淡化產業。」徐佳說。
《青島市海水淡化產業發展規劃》提到2030年，把青島打造成為全國海水淡化應用重點示範城市，徐佳說，這是青島市對海水淡化戰略性的指南。而針對實現重點示範城市的目標，徐佳給出了她的建議，應該大力加快關鍵設備裝置的研發和製備。在這方面，目前主要依靠進口，國外對我們的技術和價格會有一定的封鎖，如海水淡化中比較高效的預處理系統、膜和膜組件等關鍵部件，以及後續的高壓泵等，只有我們自己將這些關鍵設備做強了，我們才能打破國外對我們的封鎖。此外，還是要遵循科技創新，以科技引領整個海水淡化產業鏈的發展，這樣才能打造大力發展海洋科技的海濱城市。
問與答
1.目前海水淡化整個產業的發展情況如何？
海水淡化在本世紀初就被定義為戰略性產業，海水淡化的發展也在以每年20%-30%的增長率在增長，這個增長值遠高於普通行業的增長率，可見世界範圍對海水淡化所產生的水的需求非常旺盛。海水淡化產業可以說是帶動性非常強、應用前景非常廣、技術含量非常高的產業。
徐佳說，海水淡化的方法其實很早就有，最開始我們的老祖宗用蒸餾的方法將海水中的鹽和水分進行分離，發展到現在，近50年來，由於半透膜的研製工作的突破，可以採用膜法進行海水淡化，膜法海水淡化具有低能耗、環境友好等優勢，目前是主流的海水淡化方法，佔據海水淡化市場65%左右。
2.您是兩個孩子的媽媽，科研其實需要很多時間投入，如何將科研與家庭平衡，對於孩子有刻意培養他們的科研興趣嗎？
其實我平衡得並不是很好，只是我在工作的時候專心工作，把科研做好，回到家儘量把所有的時間都給孩子們。
沒有刻意培養他們的科研興趣，但是在我工作或與人溝通時，他們會或多或少聽到，可能會對海水淡化、海洋、膜等專業術語不陌生，也會專門展示他們做的一些小實驗，比如他會想辦法把橡皮泥做到最薄，拿給我看，「媽媽，這是不是就是一張膜呀」，他們應該有一定的耳濡目染的。
3.對正在求學的或者立志要走上科研之路的學子，有什麼建議？
習近平總書記曾說，發展是第一要務，人才是第一資源，創新是第一動力。我想我們要打造科技強國，這一定離不開創新，創新就需要人才，我覺得對於想要走科研道路的孩子們，要能受得住寂寞、耐得住冷板凳的煎熬，踏踏實實做學問、奮發圖強學本領，成為國家需要的人才。