人物专访:“离子交换树脂之父”何炳林
何炳林,广东省番禹县人,高分子化学家和化学教育家,1942年毕业于西南联合大学。1952年获美国印第安纳大学博士学位。南开大学教授。曾任高分子研究所所长;中国化学会高分子化学委员会副理事长;中国生物材料与人工器官学会副理事长;中国石油化工总公司顾问;兼任青岛大学校长等职。1980年当选为中国科学院院士。长期从事高分子化学的教学与研究工作,为国家培养了大批高分子化学科学技术人才,并在功能高分子的研究方面做出了贡献。他开创并发展了我国的离子交换树脂和吸附工业,发明了大孔离子交换树脂,系统研究了新型离子交换树脂和大孔新型吸附树脂的合成、结构、性质及应用。研究成果大范围的应用于工业水处理、制药、环保、生物医学及中药现代化等领域,取得了巨大的社会效益和经济效益。
11月22日上午,天津市科技奖励暨授衔专家命名大会在天津召开,会上中国科学院院士、南开大学教授何炳林被授予2004年度天津市科技重大成就奖,严泽生等98人被授予天津市授衔专家称号。
据天津市科委介绍,2004年度天津市科学技术奖共受理335项,根据《天津市科学技术奖励办法》和《天津市科学技术奖励办法细则》的规定,经天津市科学技术奖励评审委员会评审,天津市科学技术委员会审核,报天津市人民政府批准,共有215项获奖,其中授予中国科学院院士何炳林2004年度天津市科技重大成就奖;授予“膜与膜过程基础研究”等15项成果2004年度天津市自然科学奖;授予“对环境友好的超高效除草剂的创新和开发研究”等10项成果2004年度天津市技术发明奖;授予天津大学等单位完成的“共振筛动力学性能分析与调整技术”等189项成果2004年度天津市科学技术进步奖。
在众多获奖者中何炳林先生德高望重,是天津名副其实的科技之星。带着对何老的敬仰,天津日报经济周刊采访了这位做出杰出贡献的中国“离子交换树脂之父”。
何炳林先生年事已高,辗转联络采访到了这位87岁的老先生。在与何先生交谈的一个多小时的时间里,他提到最多的一个词汇是“爱国”。一颗拳拳赤子之心在何先生的言谈中不经意地流露着。
何炳林,高分子化学家和化学教育家,1980年当选中国科学院院士,他开创并发展了我国的离子交换树脂工业,被称为我国“离子交换树脂之父”。何先生于1942年毕业于西南联合大学,1952年获美国印第安纳大学博士学位。何先生学习和研究方向本来是有机化学,而且成果优异,被美国纳尔哥化学公司聘为高级研究员。之所以改变研究方向,何先生告诉我:是因为“爱国”。
回国,转研究领域,对何先生来说那是一段深刻的记忆,提起当年的事情何先生记忆犹新。
何炳林夫妇俩在印第安纳大学获得化学博士学位,准备回国的时候,中美双方在朝鲜的激战正在进行,这场战争使中美两国的关系降至冰点,美国政府规定,理工科的中国留学生一律不准回国,违者将判五年牢狱。他说:“我们要回来时,正赶上抗美援朝,中国打仗很厉害,所以当时美国很奇怪,你中国解放没多久就这么厉害,要是你们这些留学生都回去帮中国来发展、来建设,那还了得。所有念理工科的人不让回去。封锁了。因为我整天跟移民局在闹,整天吵,美国政府认为我们可能是员,背着我们夫妇到我家里面来搜。好在我们事先把许多进步材料都收起来了。”1953年秋,他得知中美将在日内瓦进行停战谈判,便与十几位同学和朋友联名给周总理写信,要求回国。在周总理的帮助下,1955年春,美国政府终于同意何炳林等人回国。
为什么转学科,何先生告诉我是因为两磅离子交换树脂。1954年,我国第一次在广西发现了铀矿,是否能从矿石中提取出铀,则成了决定中国命运的关键。曾是何炳林夫妇同事的陈天池教授托何先生买两磅离子交换树脂,但被美国公司以国防用品不能出口的理由拒绝。通过查询他知道离子交换树脂是用于提取的原料——铀。得知这个情况后何先生很开心,也就此决定转变研究方向,等待有朝一日回国制造离子交换树脂,帮助新中国制造自己的。他说:“知道离子交换树脂是做什么的了,我就决定了,不搞有机化学了,不搞农药了,我要搞离子交换树脂。”就这样,何炳林凭借着一股爱国热情,转向提炼铀的树脂研究,同时也等待着回国的机会。
何先生的头衔很多,曾担任南开大学高分子化学研究所所长、中国化学会高分子化学委员会副理事长、高分子科学委员会副主任、中国科学院化学部委员及常委、中国生物材料与人工器官学会副理事长、兼任青岛大学校长等职。可在众多头衔中他最看重的是教授这个头衔,为人师表在他心中是件无比崇高的事。
在与何先生的交谈中,他多次提到自己的导师南开大学前校长杨石先先生。他说:“杨先生是位好人,为人忠厚正直,治学严谨。热心帮助学生,学业上、生活上都热心帮助。”杨先生治学的态度、执教的精神显然在何先生身上得到了很好的传承。
1956年1月,何炳林夫妻俩回到了原来工作过的地方——南开大学。在恩师杨石先的邀请下,俩人同时进入化学系,担任教授。何炳林毕生致力于高分子学科的教育工作。自创建了南开大学化学系高分子教研室以来,他一直亲临教学第一线,先后讲授了五门课程,编写并不断地补充、修改《高分子化学》讲义。
何先生治学十分严谨。他的学生都反映在何先生手下毕业不容易。就此他说:“别认为考了我的研究生就能毕业,不合格我是不给他毕业的。”他的助手付国旗讲述了他几个小故事:“因为治学态度问题,何先生赶走过博士。有个硕士读了4年,论文合格后才让毕业。何先生对试验基础能力有一定的要求很高,甚至亲自检查试验笔记。在何先生花甲之年的时候,由于地震的影响,他亲自指导的4名学生安排在两公里之外的化工厂做毕业论文,他几乎天天步行到厂去指导他们的实验,审核他们的实验数据。有一个研究生在毕业论文答辩时,有人对其中个别数据提出了怀疑,他安排了两名副教授对该研究生的8本实验记录进行核查,在弄清确无弄虚作假的情况后才决定授予该生硕士学位。何先生对学生查询科学文献的要求也很高,因为他认为研究文献查询越充分,就越能避免科研浪费。”
据介绍,考虑到学科学的发展和国家的需要,何炳林在研究生的培养方向上格外的注意了相关学科的互相渗透和交叉。将研究生学习的课程与毕业论文的选题扩展到与高分子化学有关的生物医学工程和生物技术方面。所招收的研究生也由高分子学科扩展到化学系的其他学科,生物系的生化、微生物、生物物理、化工和医药等专业,为国家培养了一批能够承担一些边缘科学技术工作的人才。
当问到何先生最看重学生的哪种素质时,何先生说是:“爱国。”的确,他发起设立的何炳林奖学金评选资格的第一条就是“爱国”。“一个人如果不爱国,别的不要提。”
1982年以后,何先生专心致力于研究生的培养。至今他已为国家培养了600多名本科生,100多名硕士研究生,60名博士研究生和15名博士后。其中2人获国家杰出青年基金,2人获教育部跨世纪优秀人才基金,5人获中国化学会青年化学奖。由何先生领导创建的高分子学科被评为国家重点学科,设有博士点和博士后流动站,并被批准建立了吸附分离功能高分子材料国家重点实验室。
当提及何先生科研成就特点时,他的助手付国旗提到了一个关键词“应用”。他说:“何先生十分注重科研工作与国家发展的实际要相结合,注重科研成果的实际应用。在科学院院士中,像何先生这样科研成果取得如此大范围的应用的人并不多见。”
何先生开创了我国的离子交换与吸附树脂事业。在国内最早开展聚苯乙烯型离子交换树脂的研制,以他的研究成果建立的南开大学化工厂是我国第一个离子交换树脂生产厂,并将离子交换树脂生产技术普及到全国,不仅使离子交换树脂成功地用于核燃料铀的提取,而且还大范围的使用在其他民用工业部门。他的技术为我国原子能事业的发展和第一颗的研制成功做出了宝贵的贡献。后来生产的多种型号的离子交换树脂被广泛地应用到化工、轻工、冶金、医药、水处理等领域,成为国民经济中必不可少的一类功能高分子材料。
创新贯穿着何先生的研究生涯,他将离子交换与吸附树脂的研究和应用从军用拓展到民用;从工业用途拓展到生物医学领域。
1958年何先生发现,在一定的惰性溶剂存在时使苯乙烯—二乙烯共聚,可以制成大孔性树脂。1960年年初又发现在线性聚苯乙烯存在下进行共聚,也能制成大孔性树脂。这类树脂与凝胶树脂相比,在结构上、性能上有许多特点。这一发现和以后对大孔性离子交换树脂的合成、结构与性能的深入研究,推动了功能高分子的发展,在许多领域取得了显著的经济效益与社会效益。例如:1970至1980年代专对于链霉素的提纯研制的D390和D311弱碱树脂,其吸附量高,吸附选择性好,已在华北制药厂使用多年,使我国链霉素的产品质量达到了国际领先水平,并使我国变成全球最主要的链霉素出口国。
现在国内离子交换与吸附树脂的应用已由当初以处理水中的无机离子为主要目标扩展到工业催化、药物纯化、天然产物的提取等领域。1980年代以来,他将离子交换树脂与吸附树脂的研究扩展到生物医学工程和生物技术领域:1980年代初研制出H-107吸附树脂用于血液灌流去除安眠药,挽救了天津及北京地区百余名安眠药中毒患者;用NKA树脂吸附未结合胆红素,用于从肝损伤患者腹水中去除胆红素;用IA树脂去除血液中的抗DNA,可救治红斑狼疮病患者,已用于临床;以大孔树脂为载体,将某些酶固定化,能将氨基酸进行光学拆分,也能轻松实现某些化学法难以实现的分离。以上这些新技术的研究,大大丰富了离子交换树脂与吸附树脂的内容。
何先生十分重视应用研究和科研成果的产业化,创造了巨大的经济效益与社会效益。
如,南开大学化工厂建厂40多年来累计生产各种树脂约5万吨,产品销遍全国各地,近20年来的产值约4亿元。南开大学合成公司自1999年创建以来效益年年翻番,产品销遍世界各国,产值4500多万。
据有关部门统计,何先生主要技术的应用所取得的直接和间接经济效益在10亿元以上,离子交换树脂与吸附树脂的广泛应用对全国的经济贡献在30亿元以上。