【人物簡(jiǎn)介】張廣照，中共黨員，華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者。他長(zhǎng)期從事高分子溶液與界面的研究工作，發(fā)展了QCM-D、微量量熱等高分子表征方法，發(fā)現(xiàn)了陰離子雜化共聚反應(yīng)，在海洋防污材料方面取得突破性進(jìn)展，以第一完成人榮獲教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)、廣東省科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、廣東省專利金獎(jiǎng)。授權(quán)中外發(fā)明專利40余件，先后擔(dān)任國(guó)際海洋材料保護(hù)研究常設(shè)委員會(huì)(COIPM)委員,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)際電工委員會(huì)(ISO/IEC)海洋污損工作組專家，中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)高分子材料與工程分會(huì)副主任。
在比利時(shí)漫畫家埃爾熱膾炙人口的作品《丁丁歷險(xiǎn)記》中，航海經(jīng)驗(yàn)豐富的阿道克船長(zhǎng)經(jīng)常使用一句話來(lái)表達(dá)糟糕的心情：“成千上萬(wàn)只藍(lán)色的發(fā)泡藤壺！”這種讓船長(zhǎng)們頭疼不已的生物會(huì)依附在船體上生長(zhǎng)，形成生物垢，危害航行安全和航行效率。包括海藻、貝類在內(nèi)的各種海洋動(dòng)植物、微生物都會(huì)造成這種危害，科學(xué)家將其稱為“海洋生物污損”。
為了應(yīng)對(duì)這類難題，華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的張廣照教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，二十年如一日，潛心研制高分子防污材料和加固材料，科研成果被廣泛應(yīng)用在各類海洋裝備、建筑工程中——從南海海疆的碧水藍(lán)天，到綿延壯闊的港珠澳大橋，再到深入內(nèi)陸的四川牛角寨石窟，這一連串工程壯舉里，都飄灑著華南理工新材料學(xué)人的智慧。他們以科學(xué)工作者特有的方式，開(kāi)創(chuàng)民族自主核心技術(shù)，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求，展現(xiàn)中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)者的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
20年前，他和“大麻煩”較起了真
2001年10月5日，《國(guó)際控制船舶有害防污底系統(tǒng)公約》在英國(guó)倫敦簽署。此時(shí)的張廣照還是一名從事基礎(chǔ)研究的高分子物理學(xué)家。敏銳的學(xué)術(shù)嗅覺(jué)讓他意識(shí)到，這一公約禁止使用重金屬防污劑等有害物質(zhì)，將會(huì)在海洋防污材料領(lǐng)域引發(fā)革命性的變化：
“海洋生物污損是一個(gè)很大的麻煩?！睆垙V照介紹說(shuō)，“這看似小事，實(shí)際上卻滲透在人類海洋開(kāi)發(fā)行為的每一個(gè)細(xì)節(jié)中。當(dāng)海洋生物在船底、螺旋槳上大量生長(zhǎng)，會(huì)大幅增加民用船舶的油耗，拉高海洋產(chǎn)業(yè)成本；對(duì)軍用船舶來(lái)說(shuō)，會(huì)嚴(yán)重降低航速，影響戰(zhàn)斗力；而在核電站、海洋能發(fā)電中，則會(huì)影響發(fā)電設(shè)備的正常工作。”
張廣照?qǐng)F(tuán)隊(duì)研制的“動(dòng)態(tài)表面涂料”在防污效果上明顯優(yōu)于某國(guó)外品牌。
“全世界不同海域有幾千種海洋生物，如何研發(fā)既可靠、又環(huán)保的防污手段，是海洋開(kāi)發(fā)領(lǐng)域亟需解決的世界性難題。特別對(duì)于我們中國(guó)，當(dāng)時(shí)海洋防污技術(shù)落后，95%的防污涂料依賴進(jìn)口。新的國(guó)際公約對(duì)海洋防污提出了新的要求，原有的材料將被禁用，而我們又缺乏核心防污樹(shù)脂技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)?！?/p>
“我注意到這個(gè)事情的時(shí)候，剛從海外回國(guó)不久，開(kāi)始獨(dú)立工作，正在尋找對(duì)國(guó)家和社會(huì)有貢獻(xiàn)、又有難度的課題。我感覺(jué)中國(guó)非常需要海洋防污材料方面的自主技術(shù)，于是從2003年開(kāi)始從事這方面的研究?！?/p>
一旦和海洋生物污損這個(gè)“大麻煩”較上了真，就是初心不改的20年。由于國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的科研經(jīng)驗(yàn)相對(duì)空白，張廣照難以避免地經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次失敗的嘗試。2008年，《國(guó)際控制船舶有害防污底系統(tǒng)公約》正式生效，而他的團(tuán)隊(duì)終于在2012年取得了突破性進(jìn)展,成功研制動(dòng)態(tài)表面防污材料與技術(shù)。
今天，他們?cè)趫?jiān)持不懈的創(chuàng)新和完善中逐步建立了海洋防污領(lǐng)域的民族自主核心技術(shù)體系，產(chǎn)品的防污性能、環(huán)保性能超越已有國(guó)際品牌，在超千艘船舶上實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。
張廣照?qǐng)F(tuán)隊(duì)研發(fā)的海洋防污材料已在國(guó)內(nèi)最大車位的特運(yùn)汽車船“玉衡先鋒”輪上試用。
領(lǐng)先世界的制勝之道：深耕基礎(chǔ)研究
張廣照的微信頭像是一頭沉靜的雄獅，正如他的科研生涯：不僅目標(biāo)明確、嗅覺(jué)敏銳、意志堅(jiān)定，關(guān)鍵在于實(shí)力雄厚。他能在應(yīng)用領(lǐng)域取得令人敬佩的科研成就，是基于強(qiáng)大的基礎(chǔ)研究實(shí)力。
“當(dāng)時(shí)全世界都在攻關(guān)新的海洋防污材料，有些國(guó)家已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，假如你沒(méi)有制勝之道，是無(wú)法超越他們的。我們團(tuán)隊(duì)之所以能夠做出具備世界先進(jìn)水平的材料，很大程度上得益于基礎(chǔ)研究上的積累。”
“比如物理學(xué)有一種技術(shù)叫石英晶體微天平技術(shù)，也叫QCM-D。我們團(tuán)隊(duì)在世界上率先把這一技術(shù)應(yīng)用到了高分子材料領(lǐng)域，并用來(lái)篩選防污材料，因?yàn)榉牢鄄牧系脑囼?yàn)品是不能頻繁拿到海里做實(shí)驗(yàn)的，那樣做的成本太高了，而QCM-D可以實(shí)現(xiàn)高效的實(shí)驗(yàn)室篩選?！?/p>
后來(lái)，張廣照在國(guó)際會(huì)議上介紹了這一方法，外國(guó)人才驚奇地知道，QCM-D技術(shù)原來(lái)可以這樣用。今天，不少國(guó)際知名高校和科學(xué)機(jī)構(gòu)在使用該技術(shù)的時(shí)候，都采用了他的分析方法。
張廣照?qǐng)F(tuán)隊(duì)還在2012年發(fā)現(xiàn)了“陰離子雜化共聚反應(yīng)”，這一發(fā)現(xiàn)隨后被應(yīng)用在海洋防污材料設(shè)計(jì)中，相關(guān)技術(shù)獲得廣東省科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和廣東省專利金獎(jiǎng)，并在多個(gè)國(guó)家獲得專利，其中包括美國(guó)、日本等海洋科研強(qiáng)國(guó)授權(quán)的專利。
張廣照重視基礎(chǔ)課程教育，長(zhǎng)期為本科生教授《物理化學(xué)》和《高分子物理》兩門基礎(chǔ)課，其中《高分子物理》為首批國(guó)家一流本科課程。圖為他在2021年榮獲首屆“吳小蘭教書(shū)育人獎(jiǎng)”。
重視基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究相融合，這不僅是張廣照從事科學(xué)研究的制勝之道，也是他作為一名高校教師的育人之道。2016年，在張廣照的倡議和組織下，材料科學(xué)與工程學(xué)院對(duì)高分子材料專業(yè)的本科課程設(shè)置做出了修訂：《物理化學(xué)》《有機(jī)化學(xué)》作為兩門最重要的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)時(shí)間從半年延長(zhǎng)至一年。為進(jìn)一步提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)質(zhì)量，張廣照還積極聯(lián)絡(luò)、邀請(qǐng)頂尖教學(xué)名師，對(duì)授課青年教師進(jìn)行培訓(xùn)，以提升其教學(xué)水準(zhǔn)。
“我覺(jué)得對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，四年大學(xué)教育不僅是為了學(xué)習(xí)知識(shí)，而是要從學(xué)術(shù)的角度出發(fā)，為以后的人生打下基礎(chǔ)。就高分子材料這個(gè)專業(yè)來(lái)說(shuō)，物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)就是基本功，一定要學(xué)扎實(shí)。而老師們也可以通過(guò)授課，進(jìn)一步加深基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科之間的融合推動(dòng)，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。”
從深邃海洋走向廣袤大地
除了海洋防污材料外，張廣照?qǐng)F(tuán)隊(duì)還研制了用于各種巖土、混凝土加固的材料。這些材料廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地的大橋、大壩、鐵路、公路建設(shè)以及文物建筑的修復(fù)保護(hù)工程，團(tuán)隊(duì)產(chǎn)學(xué)研的足跡遍布華夏。
2014年，港珠澳大橋尚在修建過(guò)程中，建設(shè)者本著滴水不漏、防微杜漸的工匠精神,為達(dá)成最后0.01%的極致追求,對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行了增強(qiáng)加固。起初，他們將目光投向某國(guó)際知名品牌，這是一家具有百年歷史、具有國(guó)際領(lǐng)先水平的建筑用化學(xué)材料生產(chǎn)商。然而，該公司產(chǎn)品的滲透性不足，無(wú)法滿足工程需求。
“后來(lái)，他們了解到我們團(tuán)隊(duì)研制的產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)其滲透性優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品，決定在整個(gè)大橋工程中使用。這種材料是我們中國(guó)人自主創(chuàng)新研究的成果，化學(xué)成分和進(jìn)口產(chǎn)品完全不同，特別適用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固，以及水電大壩低滲透性巖層的加固。”
于是，在港珠澳大橋堅(jiān)實(shí)的身軀里，澆筑了華南理工人的創(chuàng)新血液，流淌在每一寸混凝土中，悄然守護(hù)著55公里長(zhǎng)的世界奇跡。除了橋梁工程外，這些加固材料也應(yīng)用在珠三角水資源配置工程、青海李家峽水電站、穗莞深城際鐵路等各類重大工程中，應(yīng)用范圍不斷拓展。
華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院與建筑學(xué)院合作，使用高分子材料，借助微注漿技術(shù)，共同保護(hù)歷史文化古建筑。
為了適用不同的工程建設(shè)需求，團(tuán)隊(duì)還在研制更多的新材料。例如，他們與學(xué)校建筑學(xué)院的同事開(kāi)展合作，從事文化遺產(chǎn)、歷史建筑、歷史文物的保護(hù)和修復(fù)工作。從“嶺南第一勝概”廣州鎮(zhèn)海樓上的石獅，到四川眉山牛角寨洞窟里的唐宋文物，都使用張廣照?qǐng)F(tuán)隊(duì)研制的材料，對(duì)文物上的裂縫進(jìn)行加固修復(fù)，讓新工科技術(shù)與中華傳統(tǒng)歷史文化水乳交融。
“什么是新材料？新材料就是能夠運(yùn)用于新技術(shù)、服務(wù)于新時(shí)期國(guó)家建設(shè)的材料。我們作為科研工作者，作為人民教師，一定要有這種社會(huì)責(zé)任感?！睆垙V照說(shuō)，“在這條新材料的科研路上，我們還能做許多事情，有許多憧憬。希望在不久的將來(lái)，能有更多優(yōu)秀的科研工作者加入我們的團(tuán)隊(duì)，共同拓展材料的應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)科研成果在全國(guó)乃至國(guó)際上更大規(guī)模的應(yīng)用，切實(shí)解決國(guó)家建設(shè)和人類發(fā)展中遇到的具體問(wèn)題。”
《追夢(mèng)人》第15期
文 字：徐培木
圖 片：受訪者提供
編 審：張征 許穎
總 策 劃：鄒浩
