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兩獲國家科技進步一等獎，一張薄薄的膜，能帶來多少變化？

文章來源：賢集網更新時間：2024-07-02 15:27:13

全國科技大會、國家科學技術獎勵大會和中國科學院第二十一次院士大會、中國工程院第十七次院士大會24日上午在人民大會堂隆重召開。

浙江工業大學憑借“新型膜法水處理關鍵技術及應用”項目獲得2023年度國家科技進步獎一等獎，這也是浙江首次由雙非高校主持完成的一等獎。

記者注意到，在該項目的十余位主要完成人里，侯立安、高從堦、鄭裕國3位院士名列其中。他們面向國家重大戰略需求，推動膜領域真正“頂天立地”，實現國產自主可控。

而這些豐厚科研成果背后，還有著一段段珍貴的故事。

什么是新型膜法水處理？

早在2022年1月1日，錢江晚報《成長讀本》推出的“科學大家面對面”專訪欄目，首期采訪了浙江工業大學高從堦院士，以《科學大家面對面 | 跟著中國工程院院士高從堦來了解——神奇“膜”術》為題，報道高從堦院士的科研和成長故事。

這位今年82歲的科學家，是我國膜技術領域的泰斗級人物，多次獲得國家及省部級獎勵，1995年當選為中國工程院院士。過去的半個世紀中，他見證了我國膜技術從無到有、向世界先進水平邁進的歷程。

一張薄薄的膜，能帶來多少變化？

“膜是能起到分離和轉化功能的一個薄層。從海水淡化、污水凈化、廢氣過濾，到人工肝、人工腎……都離不開這層薄膜。從海水淡化到人工腎，高性能膜材料在社會經濟發展的許多領域都扮演著戰略性角色。掌握膜技術，事關未來發展大計。”高從堦用自己50余年的不懈奮斗做出生動解答。

我國的膜技術是從海水淡化領域起步的。把海水變為甘泉，傳統的蒸餾法耗費巨大。20世紀60年代，美國率先實現了用反滲透膜脫除海水鹽分，成本低、更便捷，在軍事和民用領域都展現出巨大實用意義。

“中國也要有！”包括高從堦的老師在內，我國不少科學家開始了早期實驗探索。

1967年，大學畢業剛兩年的高從堦參加了全國海水淡化會戰。全國多家科研機構、各領域的科技專家齊集于北京、上海和山東埋頭苦干，自主取得了膜法海水淡化的多個突破。這場會戰給年輕的高從堦留下了深刻的印象，從那時起，他就始終沒有離開過膜技術科研一線。

“青年人做科研、做學問，一定要創新！”高從堦說，自主創新是他始終不變的追求。

海水淡化會戰主力轉到杭州后，于1974年高從堦領導的課題組從只有4個人開始，在充分分析國外既有研發經驗的利弊后，他堅定嘗試自己的設想，與同事們一起，用8年時間解決了原料、配方和工藝條件等一系列關鍵技術。中國自己的“中空纖維反滲透膜”橫空出世。

1997年，高從堦團隊在“九五”攻關的基礎上，通過國際合作，建成了國內第一條反滲透復合膜生產線，成功實現反滲透復合膜的國產化，打破了國外產品價格壁壘和壟斷地位，使進口膜價格大大降低。“這是我們中國人通過自己的努力，滿足了國家訴求。”

兩年前那次采訪，與高從堦的交談中，他多次圍繞“創新”。他說：“目前，我國膜產業在大規模應用方面仍與世界國家有距離。從跟跑到領跑，我們要注重創新。”

為何會走上和“膜”有關的科研之路？高從堦曾對潮新聞記者說：“我很慶幸，求學期間遇到了很多好老師，他們給我的幫助非常大。比如，高中的化學老師，會帶著我們從某種植物根部提取出一種膠體，大家動手在大鍋里面熬，最后成功的時候別提多有趣了，還鍛煉了動手能力。比如，我大學的系主任，在1963年就開始做海水淡化了，所以我現在做的事情，只是在前人的基礎上繼續開拓?，F在有人說我是什么奠基人，我不是，我的老師們才是，我只能算是一位后繼開拓者。”

六個字的獲獎密碼

長布局，高起點。

獲獎背后的密碼就藏在這六個字里。采訪過程中，記者感受到有組織科研對高水平科技自立自強的推動作用。當這種科研項目來自一所雙非（指非“雙一流”）高校，就尤其顯得難得。

事實上，在歷年獲獎項目中，由雙非高校主持完成的一等獎項目都稱得上是極少數。

回到本世紀初，浙江科技面臨“先天不足”和“成長的煩惱”。

創新，起源于浙江工業大學10余年前面向國家重大需求超前的布局。2013年，浙江工業大學牽頭組建了浙工大膜分離與水處理協同創新中心，給予中心“特區”政策保障，全力開展有組織創新，2014年中心被浙江省認定為第三批協同創新中心。由于協同創新中心突破了科研的體制壁壘，吸引天南海北的高校院所企業團隊源源不斷加入。

高從堦回憶說，得益于省教育廳、省科技廳和學校的大力支持，侯立安院士與自己及鄭裕國院士組織浙工大、浙大、杭州水處理中心等優勢成員單位和團隊，聚焦了我國沿海石化、生物醫藥、芯片制程、核能利用等多領域膜法水處理的重大需求開展協同創新，研究成果應用于天津膜天膜、杭州科百特等企業。

可以說，浙江工業大學牽頭組織全國優勢科研力量，開展“十年磨一劍”的協同攻關，為搶進膜水法快車道搶占了先機，也為今天的一等獎奠定了重要基礎。團隊一致認為，項目的成功得益于我們國家對科技創新驅動發展方面持續不斷地重視與投入，得益于浙江先進的產學研體系，得益于浙江工業大學鼓勵創新、鼓勵轉化的氛圍。

10多年以來，浙江工業大學膜分離與水處理協同創新中心團隊授權的發明專利里，近半實現了轉化或轉讓。團隊也孵化了一批專業從事膜技術研究開發、生產制造和工程應用的企業，僅杭州地區就有20多家，杭州由此發展成為全國領先的膜產業發展集聚區。

應用：催開一株有“膜”力的花

“我國的膜技術和產品，從一開始就是為解決問題而生。正如習近平總書記所說，科技攻關要堅持問題導向，奔著最緊急、最緊迫的問題去。”楊波說，他們在膜技術和產品的推廣應用方面一直不遺余力。一方面解決水安全問題，另一方面推動高耗水、高排放、高污染行業向綠色低碳轉型升級。

項目團隊聚焦大型膜法海水淡化工程集成關鍵技術與規?；瘧茫诖笮秃Ｋ到y的節能降耗工藝研究、反滲透單機裝置設計與制造、國產化關鍵技術與裝備應用等方面進行了創新，在國內外建立了一批大型、超大型膜法海水淡化示范工程，催開了一株有“膜”力的應用之花，香飄海內外。

據楊波介紹，應用該新型膜法水處理技術，杭州水處理建成目前國內最大的膜法水處理系統——浙石化25萬噸/日海水淡化系統，單機規模達到3.5萬噸/日。同時，項目成果還成功走出國門，走向海外特別是“一帶一路”沿線國家。2023年2月，杭州水處理簽約阿爾及利亞30萬噸/日海水淡化項目。這是由中國企業進行獨立設計并提供海水淡化核心工藝包的最大的國際海水淡化項目。項目建成后，將為當地提供穩定的淡水供應，受益人口預計可達200萬人以上。

項目成果還在工業廢水資源化方面大放異彩，覆蓋化工、電鍍、印染和造紙等領域，取得了環境和經濟效益雙豐收。如應用項目成果建設的山東某新材料企業2萬噸/日廢水分鹽資源化零排放項目，每年可減少COD(化學需氧量)排放1400噸、氨氮排放252噸、氯化鈉排放23070噸；再如在廣東佛山某印染園區建設的廢水資源化分鹽項目，通過高效分離硫酸鈉和氯化鈉并制成元明粉、酸、堿，部分替代印染固色劑，真正實現園區廢水零排放和高值化資源循環,助力企業年盈利3000萬元。

“你知道嗎，上世紀90年代，娃哈哈和農夫山泉的第一套裝置，用的也是杭州水處理的技術。我們一直不斷擴大技術應用場景，目前實現了海產品養殖、船載海水淡化系統、海上鉆井平臺海水淡化系統的突破。”楊波抬了抬眼鏡，對記者說，“道高一尺，‘膜’高一丈。消除淡水‘盲點’，是我們不變的追求。”

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