张懿(1939—)
1939年6月10日出生。中国工程院院士,中国科学院过程工程研究所研究员,绿色过程工程与环境工程专家,我国清洁生产技术研究领域的开拓者之一。曾就读于辽宁省实验中学,1958年考入东北工学院(现东北大学)冶金物理化学专业,1963年毕业后到中国科学院化工冶金研究所(现过程工程研究所)工作。1989—1991年间,在瑞士伯尔尼大学和日本九州大学做高级访问学者。1999年当选中国工程院院士。
张懿于上世纪70年代后期,在社会急切需求工业污染治理的推动下,开拓了资源-材料工程与环境工程学交叉综合研究的新方向,提出资源再生循环与无害化技术相结合的积极治理路线。90年代开拓了清洁工艺-绿色化学化工过程研究新方向,主持我国第一个清洁生产工艺国家项目,率先由工业污染的末端治理转向源头控制和全过程污染控制研究。在国内外首次提出亚熔盐高效清洁反应/分离新系统和新过程,已拓展为处理多种矿物资源的普适性新理论和共性技术。她对中国传统产业的绿色化提升和循环经济建设作出了重要贡献。获得国家奖5项,其中国家技术发明奖二等奖2项、三等奖1项,国家科技进步奖二等奖、三等奖各1项。发表SCI收录论文500多篇,获授权国家发明专利100多项,培养博士、硕士研究生90余名。
科技骨干挑重担
1939年6月10日,张懿出生在黑龙江省牡丹江市一个知识分子家庭,父母非常重视子女的教育,排行第二的张懿自幼聪明好学、勤勉用功,1958年从辽宁省实验中学考入东北工学院(现东北大学)冶金物理化学专业。1963年,心怀报国志的张懿以优异成绩毕业,被分配到中国科学院化工冶金研究所(现过程工程研究所)湿法冶金研究室工作,在著名化学工程学家、湿法冶金学家陈家镛的悉心指导下开启了科研人生。
铀是重要的战略物资,由于铀矿石品位低,而作为核燃料使用的铀对纯度要求很高,专家们倾向于采用“湿法冶金提取工艺”。
上世纪50年代末,陈家镛接受第二机械工业部第三局的委托,带领科研人员开展了湿法冶金提铀的研究工作。毕业不久的张懿很快被委以重任,和同事一起加入了这项光荣而艰巨的工作,与坐落于北京通县(现通州)的核工业北京化工冶金研究院开展合作。
陈家镛鼓励二三十岁的科技骨干要敢挑重担,一旦选准方向,就勇往直前。1965年,为了加快工艺攻关,湿法冶金研究室成立了由陈家镛、杨守志、张懿、罗世民组成的工作组,派张懿、罗世民常驻实验基地开展研究。
罗世民回忆,他们每周5天在通县的实验基地工作,周末回到中关村向陈家镛汇报工作,大家一起讨论工作计划。那时候交通条件差,从通县往返中关村有近百公里。基地工作环境很艰苦,科研人员对重铀酸铵(俗称“黄饼子”)进行加工提纯,以至于实验地砖接缝处都呈微黄色。尽管多次洗手还有放射线,因此他们在食堂就餐不允许用手拿馒头。但工作组成员发扬了为国争光的拼搏精神,经过大家夜以继日的奋战,在实验室成功提炼出了棕黑色的二氧化铀粉末。遗憾的是,1966年下半年,因为种种原因项目被迫停止。
统一资源和环境两个领域
在湿法冶金研究室,张懿潜心学习、磨炼技能,为以后的研究工作积累了经验、打下了基础。她慢慢找到了适合自己的科研之路,通过清洁生产的方法,让资源和环境两个独立领域逐渐整合成一个统一整体,然后进一步发展到全过程污染控制。
上世纪70年代末,张懿在国内率先将资源材料化学化工的最新成果和研究方法融合渗透到环境工程学领域,提出资源再生循环与无害化技术结合的积极治理路线,建立了废弃物资源化的优秀示范工程。
她的老同事王治宽回忆,张懿将工作积累的经验和成果整理后,积极向国家环境保护主管部门争取国家科技攻坚任务。
功夫不负有心人,张懿团队经过不懈努力,取得累累硕果,“还原氨浸法处理镍基合金电解泥”获1980年国家技术发明奖三等奖,“高温合金电解泥的综合回收及环保治理”获1988年国家科技进步奖二等奖。
上世纪90年代,她又率先由工业污染的末端治理转向源头控制研究,提出了“清洁工艺”研究方向,并从重污染的铬化工入手,将铬盐清洁工艺研究作为传统重化工业绿色化的切入点,与化学工程学家李佐虎合作率领课题组承担了“铬盐清洁生产技术研究与开发”项目,这成为在国家攻关立项的第一个清洁生产项目。
让实验室成果实现产业化应用
“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。”张懿和李佐虎既是生活上的伴侣,也是事业上的伙伴,他们带领团队不惧风险、迎难而上。
以铬盐清洁生产技术为代表的研发工作,需要基础研究-工程放大-产业化一体化布局,中间试验是将实验室成果进行工程放大、最终实现产业化应用的关键一环。
日本、美国等国将“铬化工清洁生产技术研究”作为世界性难题,其难点在于该研究一直停留在实验室阶段,进入到中间试验和产业化阶段的难度极大。
为攻克这一难关,项目研发期间,他们每天身体力行在化学毒性环境下连续工作十几个小时,重复着成千上万次看似单调、枯燥的实验,没有节假日、没有休闲时间。
工程实施中,从设计到设备安装再到试车全过程,他们都亲自参加,经常吃睡在车间,和年轻人一起倒班,不分昼夜地工作。即使累得病倒在现场,仍然一边治疗一边坚持工作。对于所里发的现场补贴,他们都没有留给自己,而是用于资助合作企业的困难职工。他们与工人师傅同甘共苦,赢得地方企业赞誉,河南义马市政府专程送来锦旗、奖牌、慰问信和慰问品。
经过不断创新和积累,试验结果得到国家有关部门的肯定与支持,“铬盐清洁生产技术研究与开发”项目被列入中国科学院“九五”重大和特别支持项目,于2001年12月进入国家“十五”计划、“863”计划。
该项目能否成功实现产业化应用,是对中国科学院解决国民经济重大问题能力的考验,也是对科研人员创新能力和全面素质的实战考验。
张懿、李佐虎带领同事和学生敢为人先、攻坚克难,经过多年努力,实现了具有里程碑意义的突破,1999年在重庆完成千吨级示范,2002年在河南义马成功建成万吨级铬盐清洁生产产业化示范工程,形成了铬铁矿资源综合利用与铬渣近零排放的生态工业新模式,该技术也被称为行业的“技术革命”。他们向国家和人民交上了一份优秀的答卷。
最终,“铬盐清洁工艺与集成技术”获2005年国家技术发明奖二等奖;2006年张懿还获得何梁何利基金科学与技术进步奖——技术科学奖。
面对纷至沓来的荣誉,张懿依然觉得自己亏欠国家很多。她认为有的工作没有达到预期,还可以做得更好,所做的工作还只是“逗号”。
这份“亏欠感”正是她默默前行的动力。早在上世纪80年代末90年代初,她就瞄准前沿带领团队前瞻布局,在环境电化学生物耦合技术、二氧化硫减排与利用和循环经济工业生态网络设计等方向做出开拓性工作,经过长期积累创新,取得丰硕成果,其中“工业钒铬废渣与含重金属氨氮废水资源化关键技术和应用”获2013年国家技术发明奖二等奖。
“这必是科技报国的坚定信念”
除了在学术上指导年轻学者外,张懿经常鼓励大家将成果产业化,把论文写在祖国大地上。
2019年,她的学术后辈向中国科学院大学捐款200余万元,设立“张懿院士奖励基金”。“我们感恩于张懿院士对大家的教诲与关怀,而更重要的是,希望激励大家发扬和传承张懿院士那种为国为民的科研报国精神,鼓励更多年轻的学者从事过程工业绿色化研究。”
该基金奖励品学兼优的在读学生及在学科领域内成绩突出的青年科研人员。而这个教育基金的设立正是得益于科研成果的转化。对此,张懿颇感欣慰。
张懿80岁生日时,中国科学院过程工程研究所所长张锁江院士撰文写道:“这些年间,我对张院士有了更全面的认识与了解,她既可以优雅从容地站在讲台上,也可以不顾疾病缠身坚守在生产一线。到如今,张院士已是一位白发苍苍的老人,却依旧兢兢业业地奋战在科技创新的第一线。我常常会在所里遇到张院士,我常想,是什么样的力量支撑着她,让这位老人能够数十年如一日地耕耘、奉献、付出着,我想这必是科技报国的坚定信念,才能心无旁骛,始终坚守!”
张懿
中国工程院院士
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