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“醛”球无敌——解读河南农业大学彭万喜科研团队“金牌现象”

  • 2023年12月21日 11:23
  • 来源:河南日报客户端
  • 责任编辑:李新贺

  河南日报客户端记者 王向前

  “人不能两次踏进同一条河流。”这是古希腊哲学家的话。但是,一个人却能连续在同一全国性大赛上获得金奖,这是现实中的奇迹。

  连续获得金奖的人,是河南农业大学林学院教授彭万喜。

  首届全国博士后创新创业大赛上,他主持的项目获得金奖。不久前举办的第二届全国博士后创新创业大赛上,他主导的一个项目再次获得金奖,指导的另一个项目获得银奖。

 彭万喜教授和他的科研团队
彭万喜教授和他的科研团队

  这是一个奇迹,更是一个自我超越的故事。20多年来,彭万喜秉承“真研究、真创新、真应用”的治学理念,和团队成员一起刻苦攻关,破解无机界面改性奥秘,让不亲和的材料胶合在一起,首创高性能无醛玄武岩纤维复合材,取得一项项具有重大价值的科研成果。

  每一次自我超越,都离不开对梦想的执着和日复一日的坚持。近日,记者走进他的实验室,走近他的科研团队,探究他屡次斩获大奖的秘密。

  创新 跨界联合“点石成金”

  “名单公布了。有我们,金奖。”10月28日下午,彭万喜在学校办公室开心地笑了。

  当天,第二届全国博士后创新创业大赛总决赛在烟台闭幕。河南获得4个金奖、3个银奖、5个铜奖,刷新我省在全国博士后创新创业大赛中的获奖纪录。其中,彭万喜作为合作导师、技术研发核心团队成员之一攻关的“点石成金——玄武岩纤维复合材硬核新技术”项目,斩获新能源新材料海外(境外)赛金奖。

  当博士后林璐在闭幕式上将获奖消息第一时间告诉彭万喜时,他再也抑制不住喜悦。“从开始报名参赛,我就预感这个项目能获得大奖,因为这是真正的博士后创新科研项目,并且是跨界联合。在两个领域先进技术相互赋能加持下,科研实现了重大突破,研制出了新材料,具有了新功能、新应用。”

  作为世界四大高性能纤维之一,玄武岩纤维是以火山喷发形成的天然玄武岩矿石为原料,经粉碎、熔融、拉丝和涂覆浸润剂后制成的丝状材料。但玄武岩纤维在日常应用中还存在一些难题,比如表面改性难、界面融合难,研发出来的新产品缺乏大型检测设备等。

  作为材料改性方面的专家,彭万喜对表面改性、界面融合有着丰富的实践经验。当他在和朋友聊天中注意到玄武岩纤维的应用难题后,立马联想到自己以往对木材的改性过程,觉得围绕玄武岩纤维开展课题研究必将有所作为。

  “有科研成熟的理论体系指引,有性能良好的玄武岩纤维支撑,有应用广泛的使用场景等待,再加上学术界和企业界愿意携手合作共同开展科研攻关,这个项目值得搏一搏。”彭万喜说。

  彭万喜教授在实验室做实验
彭万喜教授在实验室做实验

  创新是一个国家发展中最基本、最有力、最关键的力量。不过,创新也是最难的一件事,好比在茫茫大海里寻找礁石,于长夜慢行中渴盼明灯,竭尽全力未必有满意结果。

  源源不断,是为奋斗;抛却功利,方守初心。彭万喜无惧前方的不确定,相信多年科研经历涵养出的直觉。

  所有关键技术都要从零开始。没有原始数据,他和团队成员就采用笨方法,待在实验室从一个一个数据积累起。没有测试设备,他和博士后们就东奔西走,寻找仪器来测量样品性能。

  几千次试验,数万个数据,叠加在一起化作一把分量沉重的锤子,砸碎了前方的路障。彭万喜和伙伴们实现了研发上的突破,首次发明了玄武岩纤维改性关键技术(提高纤维表面活性)、玄武岩纤维无机复合材制造关键技术(提高纤维无机复合材结合强度)和玄武岩纤维有机复合材制造关键技术(提高与有机材料的界面相容性)3项关键技术。

  “春天播下种子,秋天收获希望,创新的道路上没有一滴汗水是多余的。”彭万喜说。

  掌握了关键核心技术后,他们将围绕普通的玄武岩纤维,通过复合材料研究出更多的硬核材料,给社会带来更多惊喜,让学子们看到科研创新的新成果。

  科研 毕生所学勇战甲醛

  有责任有担当,岁月才会闪光。有追求有目标,探索自有硕果。

  作为国内人造板工程、林木资源高质化利用研究领域的一位知名学者,彭万喜的求知路并非坦途,在创新上吃过不少苦头,在科研中坐过许久冷板凳。

  “科研是要在有限知识范围内探索无限的可能性,考验人的耐力、学识水平和悟性。”他说,幸亏耐得住寂寞,勤于学习,能在别人过节假日的时候,还守在实验室,他才在科研路上取得了一定的成绩。

  话语质朴,甘苦自知。自小在驻马店农村长大的他,目睹父母在田地里的辛苦劳作,知道刻苦学习对自己意味着什么,更珍惜知识改变命运的机会。

  披星戴月攻读,他牢牢把握住了每一次学业晋升,本科毕业后攻读硕士,硕士毕业后攻读博士,拿下博士学位后去作博士后,博士后出站后又去日本留学两年半,方才回国正式工作。“有进修的机会我一定会抓住,有书读的日子我一定不会荒废。”他说。

  而他所有的学习,都与大地有关,是围绕林业工程改性进行——人类在生活中离不开木材,可一些木材的性能并非天然适合人类使用,需要通过科学手段改善或改变木材的物理、力学、化学性质和构造特性,从而让其他特性在木材身上更加突出,更加符合使用场景。

 彭万喜教授向同学们展示溶于水的甲醛
彭万喜教授向同学们展示溶于水的甲醛

  在与木材打交道中,甲醛污染引起了他的重视,也成了他工作以来投入心血最大的科研领域。

  “我在读硕士研究生时有一段时间在人造板工厂锻炼,发现工人手指头脱皮厉害,有的还出现溃烂,仔细研究后发现是甲醛造成的。”他说,人造板是木材的延伸,在家具领域广泛运用,然而很多工厂在加工人造板时使用便宜的醛类胶黏剂,它正是甲醛气体的释放源,导致生产出来的人造板甲醛超标,成为危及人体生命健康安全的一大“隐形杀手”。

  想要去除甲醛污染,须得改变醛类胶黏剂成分;欲要改变成分,就得设法改变其性能。这不正是自己的专业特长吗?彭万喜一激灵,一条崭新的科研道路在眼前铺开了。

  “学者要以科研立身,科研不能闭门造车,只有和社会生活紧密联系,才能产生价值,造福人民。”彭万喜说。于是,在学习木材改性理论的同时,他将胶黏剂改性视作夜以继日的科研目标,誓言要消除掉胶黏剂释放甲醛气体。

  知之非艰,行之惟难。一次次实验,一晚晚熬夜,与“醛”硬磕,不知道经过多少次失败,他的科研天空终于迎来曙光,研制出了2种改性胶黏剂、发明了1项新技术等,在人造板甲醛释放控制领域实现了原始理论创新,打破了技术瓶颈。

  他说,依据改性理论,他们研发出了脲醛树脂胶黏剂改性工艺,颠覆了原有的胶合工艺,创制出环保绿色人造板,从源头上掐断了甲醛污染,实现了“零”甲醛释放。

  这些科研成果引来各方关注,先后荣获中国产学研合作创新成果奖一等奖、国家技术发明奖二等奖、全球高校发明博览会金奖、韩国国际发明博览会金奖等国内外大奖,为我国林业产业国内国际双循环战略实施提供了重要理论支撑。

  2021年,首届全国博士后创新创业大赛上,他参赛的《人造板甲醛治理关键技术》项目,以优异表现在节能环保赛道斩获大赛金奖,向全国展示了我省博士后青年人才的科研创新风采。

  应用 产学研用造福于民

  投身科研,终身无悔。青年壮志,一生践行。在授课、研究的日子里,彭万喜过得充实而又多彩,思虑千万却也目标如一。

  回望求学路,他的学业方向是林木生物质加工利用。参加工作后,他积极投身教学科研第一线,紧紧围绕生物复合板、林木抽提物全资源化、活立木可持续资源化等高值化利用前沿领域开展工作。

  走进他的实验室,装有化学试剂的器皿在实验台上整齐排列。伴随晨星晚月,一个个课题在这一方平台上突破了、创新了。“我的生活很纯粹,整天待在办公室待在实验室,或许别人觉得我生活单调,但我不觉得有啥辛苦,只是想在科研上搞出些名堂、真正拿出些成果,为河南、为全国的林业产业发展作一份贡献。”他说。

  沉甸甸的荣誉接续到来。他先后获得国家科技进步奖二等奖、国家技术发明奖二等奖、中国青年科技奖等多项奖励,主持了国家自然科学基金等多项课题。

  能力经严谨治学提升,育人经手把手教完成。

  今年3月,和他一起参与《人造板甲醛治理关键技术》科研项目的博士后郝倚风,依靠在甲醛治理方面的杰出贡献、项目金奖荣誉,在职称评定上连“跳”两级,从讲师直接晋升为教授,成为河南农业大学林学院最年轻的教授。她说,能这么快被评为教授,自己都很意外,这要感谢彭教授的鼓励和培养,感谢学校、省人事厅对博士后的支持与关爱,感谢省委、省政府对青年人才的重视。

  科研在实验室产生,成果在生产线验证。

  湖南宏森新材料科技有限责任公司里,一排排标准化厂房整齐气派,拳头产品高级生态家装板源源不断生产出来。公司副总经理贺明介绍,公司长期困扰于甲醛污染,经政府牵线与彭万喜对接后,非常认同他的治理思路,随后将他的研究成果应用到生产中,使公司的生产技术获得变革性迭代升级,解决了企业的关键难题。他说:“公司生产的高级生态家装板‘零’甲醛,可以直接装修,经济效益很好,公司靠这些技术打了一个‘翻身仗’。”

  彭万喜说:“对高校里的科研人员来说,只有积极发挥高校基础研究优势,不断推动原创性、引领性科技攻关,将科研成果应用于生产实践,转化为生产力,融入经济社会大潮,真正贯通产学研用,才能更好地为国家和地方发展提供人才和智力支撑。”

  20多年时光里,他从木材改性开始,到无机胶黏剂改性突破,创新无机胶黏剂替代脲醛胶,实现无人工甲醛释放,再到玄武岩纤维改性成功……科研成果越来越深地影响着周边生活。

  目前,他正致力于将一系列研究成果在行业推广落地。“河南省林业产业规模大、企业多,再加上北京、上海、广东等省份的木材加工企业正在向河南转移,这个趋势非常适合我推广我们研发的新技术。”他希望自己的研究成果能更广泛地运用到生产中去,提升林产品价值,推动我省的木材工业企业技术持续升级,让林产工业的规模优势再上一层楼,更具有市场竞争力。

  至于他们刚刚获得金奖的玄武岩纤维复合材硬核新技术,他更是看好其发展前景,已与有关单位联合展开产品场景使用测试,将尽快造福于民。

  行文至此,如果再回头探究彭万喜屡次斩获大奖的秘诀,答案就在他“真研究、真创新、真应用”的治学理念中。

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