「綠色化學」張俐娜院士登上英國皇家化學會會刊

2021-03-02 武漢大學

在中國,有一位致力於打造「綠色化學」的女院士。最近,她登上了英國皇家化學會會刊Chemistry World,該刊對她進行了人物專訪。

她憑藉世界首創的一種神奇低溫水溶劑「秘方」,解決了最難溶解的生物質大分子——纖維素和甲殼素溶解的問題,由此打開了一條利用可再生動植物資源的新通道,深受英美兩國化學會的青睞。此前,她獲得了美國化學會頒發的安塞姆.佩恩獎,這是國際纖維素與可再生資源材料領域的最高獎項。

她就是武漢大學化學與分子科學學院教授、中國科學院院士張俐娜。

▲《江流賢勝 大成武昌》形象宣傳片—武昌 · 張俐娜

10月3日,英國皇家化學會會刊以Lina Zhang reflects on five decades as part of China’s green chemistry vanguard(《張俐娜院士:綠色化學的先驅》)為題,對其研究成果進行了集中報導。

作為少數能夠登上Chemistry World人物專訪欄目的中國女性,張俐娜為「綠色化學」做出的貢獻,以及她在高分子材料與高分子物理研究領域的國際影響力十分深遠。

8月底的一天,張俐娜收到了英國皇家化學會會刊副主編 Kit Chapman(凱特.查普曼)的郵件,希望對她進行人物專訪。為了更好地在全世界範圍內宣傳中國的「綠色化學」研究成果,張俐娜欣然接受了這個邀約。

當記者問及她為何這麼關注「綠色化學」時,張俐娜表示,「綠色化學」是21世紀科學與技術的發展趨勢。她認為,中國是發展中國家又是農業大國,開發利用可再生資源構建環境友好材料是我們的責任。十八屆五中全會提出「創新、協調、綠色、開放、共享」五大發展理念,「綠色化學」符合創新和綠色兩大理念,應用前景十分廣闊。

「我深刻地意識到,人類遲早將耗盡地球上的石油和煤炭資源,我們必須著手開發可以取而代之的新能源。」

1963年從武漢大學化學系畢業,之後被分配到北京鐵道科學研究院從事合成塑料和天然橡膠的相關研究工作。

1973年調回武漢大學後,她與丈夫杜予民開始研究和開發甲殼素和纖維素在功能材料上的應用。

自2000年張俐娜獲得國家自然科學基金重點項目資助後,她全力以赴進行纖維新溶劑及環境友好材料的研究。

此時,她已是花甲之年。

纖維素是地球上最豐富的可再生資源,然而纖維素的溶解一直是一個非常棘手的問題。國外主要用有機溶劑和高溫加熱溶解,成本高、能耗大、汙染嚴重。我國作為一個農業大國,每年都會產生大量的纖維素,包括農副產品廢棄物和海洋產品廢棄物。將它們變廢為寶,加以利用,成為張俐娜關注的問題。

開創了難溶性大分子在鹼/尿素水溶劑中低溫溶解的新技術

該技術通過在低溫下對纖維素、甲殼素、殼聚糖和聚苯胺的溶解,可成功製備出應用於光電儲能、生物醫用、紡織、水處理、農用等各個領域的新材料如絲、薄膜、水凝膠、氣凝膠、納米纖維、微球、塑料等,這些材料兼具優良力學性能、安全性、生物相容性等優點。

該技術的運用為纖維素、甲殼素等生物質廢棄物的再生利用打開了一扇新的「綠色」大門,提高了可再生資源的利用效率。除此之外,在採用鹼/尿素水溶液低溫溶解技術之前,我國長期使用有毒的二硫化碳/氫氧化鈉溶劑溶解纖維素生產玻璃紙和粘膠絲,該傳統工藝對環境的汙染程度較大。鹼/尿素水溶液的使用將有效解決汙染問題,實現經濟效益與環境保護之間的協調發展。

傳統工藝製作的塑料等材料,需要數百年才能降解,成為影響生態環境可持續發展的「白色汙染」。採用張俐娜研究團隊利用可再生的生物質和綠色新技術製造出的材料,在廢棄之後,埋在土壤中25℃以上一個月內就可以完全降解,減少了處理廢棄物帶來的環境汙染問題。

「通過這些技術,不僅可以增加農業、海洋廢棄物的附加價值,實現由農業廢品向工業原料的轉換,還可以減少資源浪費和由此引發的環境汙染問題。」張俐娜介紹。

憑藉該技術,張俐娜在2011年被美國化學會授予安塞姆.佩恩獎(AnselmePayen),成為半個世紀以來摘得該獎項的首位中國人。「綠色化學」讓她在國際學術領域聲名遠揚。一些國外學生甚至遠涉重洋,申請攻讀張俐娜的博士和博士後。她的實驗室現在還有來自法國的博士後。

英國威爾斯大學原校長Glyn O.Phillips(格林.菲利普斯)在參觀張俐娜的實驗室後說,「這使我回憶起多年前訪問諾貝爾化學獎獲得者Woodward(伍德沃德)教授實驗室的情景。張院士具有對知識的渴求精神,鍥而不捨探索物質的基礎科學問題。同時,她時刻關注科研成果商品化及實用價值,給我留下了深刻印象。」

▲張俐娜指導法國博士後用原子力顯微鏡做實驗

張俐娜直指當前科學研究中存在著基礎研究與經濟發展兩張皮的問題,認為衡量科研成果價值的首要標準是它對國家發展是否有實際意義,是否能夠有效服務社會,而不是在完成科研之後「束之高閣」,止步於理論階段。

張俐娜認為,中國是一個農業大國,正如習近平總書記要求的那樣,廣大科技工作者要把論文寫在祖國的大地上。「多做一些與農業大國相符合,以及國家經濟急需的研究工作」,才能將基礎研究與經濟發展很好地協調起來,使科學成果造福於國家和人民。

最近幾年,成果轉化工作已經在江蘇多地以及武漢、唐山等地展開試驗,但由於政策、環境、經費、工程化技術等一系列問題,張俐娜不無遺憾地表示成果轉化速度很慢、轉化率偏低。她希望政府以及企業能夠將目光投向「綠色化學」,推動這項功在當代、利在千秋的技術成果轉化。

她說,「真正的化學家應該致力於探索新的科學規律和創造新的物質。」
她說,「科研挑戰帶給我前所未有的激情和成就感,這激勵著我幾十年如一日地耕耘在科研這塊沃土上。」

幾十年來,初心不改。

在多數同齡人已安享膝下承歡之樂時,憑藉著對科研的一腔熱血和報效國家的使命感,她依舊奮戰在科研一線,通過自己的努力獲得了一項又一項科研突破,為我國「綠色化學」的發展勾勒出美好前景。

武漢大學

-luojia1893-

記者:付曉歌 

 實習生:江艾婧

來源:武大新聞網

編輯:薛裕馨

投稿郵箱:whu_luojiahao@163.com

相關焦點

  • 中國化學會成立能源化學專業委員會,黃富強任首屆主任
    中國化學會成立能源化學專業委員會,黃富強任首屆主任 2020-12-02 11:29 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • Leigh 院士大爆發,連發兩篇Nature:從分子「打結」到「編織」,把高...
    Leigh是國際傑出的超分子化學家,歐洲科學院院士、英國皇家科學院院士、蘇格蘭皇家科學院院士、英國皇家化學會會士以及愛丁堡皇家學會士,現任英國曼徹斯特大學化學系Sir Samuel Hall(冠名)教授和英國皇家協會教授。現擔任英國皇家化學會(RSC)旗艦期刊Chemical Science的副主編,同時擔任德國Wiley雜誌社旗艦雜誌Angew. Chem. Int.
  • Leigh 院士大爆發,為分子結及分子編織領域的發展打開了新的篇章
    Leigh是國際傑出的超分子化學家,歐洲科學院院士、英國皇家科學院院士、蘇格蘭皇家科學院院士、英國皇家化學會會士以及愛丁堡皇家學會士,現任英國曼徹斯特大學化學系Sir Samuel Hall(冠名)教授和英國皇家協會教授。現擔任英國皇家化學會(RSC)旗艦期刊Chemical Science的副主編,同時擔任德國Wiley雜誌社旗艦雜誌Angew.
  • 何良年|面向可持續發展的二氧化碳化學
    編者按:面向可持續發展的二氧化碳化學(I) 何良年,南開大學教授, 英國皇家化學會士(FRSC)。從事綠色化學、二氧化碳資源化利用、生物質高值化等領域的研究工作。
  • 宜興籍科學家黃富強任首屆中國化學會成立能源化學專業委員會主任
    近日,「中國化學會能源化學專業委員會」成立大會在線上召開,來自全國30餘家高校、科研院所的45位代表參加成立大會。宜興籍科學家、北京大學教授黃富強當選為首屆主任委員。黃富強出生於我市徐舍鎮,師從「中國量子化學之父」唐敖慶,主要從事固體化學、物理、陶瓷科學、結晶學和理論化學等領域的研究工作。
  • 強力引援:英國皇家工程院外籍院士蘇才江加盟南信大
    南京信息工程大學天際新聞網日前發布消息稱,英國皇家工程院外籍院士、世界第一位無線交通標誌創建者及智慧城市專家蘇才江教授正式加盟該校。蘇才江教授,1965年出生,2019年當選為英國皇家工程院外籍院士。先後就讀於新加坡理工大學、曼徹斯特大學、劍橋大學,1996年在劍橋大學國王學院取得計算機科學博士學位。南京信息工程大學介紹,蘇才江院士長期從事計算機科學、移動自組織網絡、智能運輸系統、遠程信息處理、物聯網和智慧城市等相關領域研究,是世界第一位無線交通標誌創建者。
  • 南京信息工程大學應用化學專業通過英國皇家化學學會(RSC)國際權威...
    【MBA中國網】近日,從英國皇家化學學會(Royal Society of Chemistry,以下簡稱 RSC)認證委員會傳來喜訊,南京信息工程大學應用化學專業經評審,通過英國皇家化學學會(RSC)國際權威認證,成為我國雙一流高校中第一個通過該認證的中外合作辦學項目,標誌著國際化辦學取得重大進展,辦學理念和成果得到國際同行一致認可。
  • 中國科學院院士程津培做客第153期大師講壇帶領交大師生走近「化學...
    之後,程院士也介紹了自己團隊在離子液體方面化學鍵能學研究的近期成果。例如:以pKa為基準設計出了目前為止最好的計算模型,可以達到MUE均小於1 pKa。同時也成功預測了在離子液體中氫質子自由能的數值,與實驗數值非常接近。程津培再次強調化學鍵能學作為肥沃的土壤能夠為我們的化學之樹更有信心地來應對未來的挑戰,並鼓舞廣大師生一起努力,讓我們的化學之樹越來越茁壯。
  • 中國院士名人錄|這45位院士竟來自同一所高校
    2011年當選為中國科學院院士,2015年當選為發展中國家科學院院士。主要從事納米碳材料、二維原子晶體材料和納米化學研究,是國際上具有代表性的納米碳材料研究團隊之一。曾獲國家自然科學獎二等獎(2008年和2017年)、高等學校科學技術獎自然科學一等獎和中國化學會-阿克蘇諾貝爾化學獎等獎勵。
  • 點亮綠色「膜」法,保障美麗未來
    這些作品深入淺出地為你介紹化學的專業知識和對我們的健康、環境、生活等方方面面的影響,賞心悅目的同時一定會讓你受益匪淺。今天繼續推出「優勝獎」獲獎作品之一,來自四川大學建築與環境學院劉百倉教授團隊,為大家深度解析綠色膜技術的現狀和發展。
  • 唐本忠院士、王均教授當選2020年國際生物材料科學與工程Fellow
    華南理工大學唐本忠院士、王均教授當選2020年國際生物材料科學與工程Fellow,此次中國生物材料學會共有17人當選本屆Fellow。世界生物材料大會匯聚了全球生物材料領域的頂尖科學家,不僅為從事生物材料領域的科技工作者提供了共同探討前沿研究的機會和互動交流的平臺,而且對促進全球生物材料科學與產業的發展具有重要作用。
  • 中國化學會第十三屆全國天然有機化學學術會議通知(第一輪)
    中國化學會第十三屆全國天然有機化學學術會議通知(第一輪) 2020-04-16 10:35 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 【英國皇家】道爾頓淨水器
    看到有人極力推薦英國道爾頓的牌子,聽說很不錯,雖然外國和國內的水質不一樣,但是淨化技術都是通用的。有網友說他家裡用道爾頓的牌子,質量和效果沒得說,非常不錯。看了網上的人氣也是非常高,比某些國產的高很多了。下面一起來詳細了解道爾頓淨水器品牌特點。
  • 趙東元院士、包信和院士分別獲得國家自然科學一等獎!
    中國科學院大連化學物理研究所包信和院士領銜完成的「納米限域催化」項目獲得了2020年度國家自然科學獎一等獎。項目團隊成員還包括中科院大連化物所潘秀蓮研究員、傅強研究員、鄧德會研究員。 下面,我們對趙東元院士團隊和包信和院士團隊的部分最新成果,作簡要介紹。
  • 中國化學會第32屆學術年會 | 第十四分會:生態環境高分子材料
    在全國化學工作者的支持和積極參與下,中國化學會學術年會規模不斷擴大,影響力不斷提升,已經成為化學及相關領域門類最全、規模最大、層次最高的綜合性學術交流平臺。中國化學會第32屆學術年會主要活動包括開幕式、大會特邀報告、學術分會、學術論壇、特色論壇等活動,同期將舉辦「新技術、新產品與新儀器成果展覽」。
  • 林建國院士一行受邀訪淄 加速推進英國帝國理工學院聯合創新工作站...
    林建國院士一行受邀訪淄 加速推進英國帝國理工學院聯合創新工作站落地淄博 2020-11-18 17:11 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • AP與英國時尚品牌合作 皇家橡樹系列登上時裝伸展臺
    英國新興的時尚品牌RALPH & RUSSO於2010年由兩位創辦人Tamara Ralph與Michael Russo所成立,他們成立的時間雖然不長,但卻是幾十年來首間再獲法國高級時裝協會允許入會的英籍客席成員,可見其備受肯定的時尚觸覺與設計功力。