張俐娜：聽老師的話，當(dāng)科學(xué)家

3月31日這天，張俐娜接受膽囊手術(shù)快1個(gè)月了，身體正逐漸復(fù)原，但她有些“惱”。“本來是一個(gè)小手術(shù)，但醫(yī)生特別慎重，‘害’得我這陣子只能療養(yǎng)，什么工作也不能做。”正說著，老伴武漢大學(xué)教授杜予民杜教授遞來茶水，她有些“挑剔”，“要熱水”。“嗯，是熱的。”

年過七旬的張俐娜，于2011年12月當(dāng)選中國科學(xué)院院士，并在最近收獲了2011年度美國化學(xué)會(huì)安塞姆·佩恩獎(jiǎng)，這一獎(jiǎng)項(xiàng)代表國際纖維素與可再生資源材料領(lǐng)域的最高水平，她是國內(nèi)唯一獲此殊榮的科學(xué)家。而由于手術(shù)，病榻上的她無法出席3月27日在美國的頒獎(jiǎng)儀式，只能通過視頻感謝120余名來自世界各地的科學(xué)家的祝賀。

“其實(shí)，我的身體一直很好，而且，院士可以工作到80歲。”談起科研，張俐娜依然充滿激情。

“家傳”的責(zé)任感

張俐娜1940年出生于福建省光澤縣，其父原名張國熊，與中共早期領(lǐng)導(dǎo)人張國燾是嫡親的堂兄弟。此后，他改名張杰，考入清華大學(xué)歷史系；其間，與后來成為歷史學(xué)家的谷霧光結(jié)為好友。因欣賞張杰的人品與才情，谷霧光將胞妹嫁于他，而張俐娜便是他們的長女。

“我的母親是中小學(xué)老師，父親一直在大學(xué)圖書館當(dāng)館長，退休之后還義務(wù)工作十多年。他們都非常熱愛自己的事業(yè)，他們對奉獻(xiàn)及責(zé)任的詮釋，影響我很多。”

父親身上的品質(zhì)似乎“家傳”給了女兒。“我并非因?yàn)榕d趣而選擇化學(xué)，是責(zé)任讓我對它產(chǎn)生了興趣。當(dāng)我選擇學(xué)習(xí)化學(xué)并從事這個(gè)領(lǐng)域的工作后，我很投入、很認(rèn)真，并因此取得了一些成績，此時(shí)，成就感又推動(dòng)我繼續(xù)鉆研，從而形成良性循環(huán)。”

其實(shí)，1955年，張俐娜初中畢業(yè)時(shí)，恰逢國家擴(kuò)大中師招生，擬為農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)補(bǔ)充小學(xué)教員。“為響應(yīng)國家號(hào)召，我決定報(bào)考師范專業(yè)。”但她的一紙志愿卻被班主任馬叔南“擋”了回來。

“組織上認(rèn)為你能力全面，希望你成為科學(xué)家。”當(dāng)馬老師將組織的意見傳達(dá)給張俐娜時(shí)，她有些抵觸，“我當(dāng)時(shí)已打定主意當(dāng)一名小學(xué)教員，而且還是被宣傳的典型。”

但很快，張俐娜想通了，決定服從安排。“我不承想成為大科學(xué)家，但希望自己做好科技工作，像父母及班主任期望的那樣努力學(xué)習(xí)，為國家出一份力。”

“我所理解的‘責(zé)任’意味著：既然選擇了科研，我就應(yīng)盡量做好，即便是‘文化大革命’期間，父親被送進(jìn)牛棚，家里遭遇各種變故，我依然會(huì)認(rèn)真完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)。”張俐娜說。

曾為毛主席專列研制剎車皮碗

1963年，張俐娜從武漢大學(xué)化學(xué)系以優(yōu)異成績畢業(yè)，因出身特殊，家庭關(guān)系復(fù)雜，她沒能留校，而是被分配至北京鐵道科學(xué)研究院。在那里，她第一次體會(huì)到“成就感”。

據(jù)稱，“文化大革命”初期，中國曾發(fā)生過較嚴(yán)重的列車事故，一列運(yùn)載越南留學(xué)生的火車從廣州開往蘇聯(lián)，在寒冷的北方某地因剎車失靈發(fā)生故障，盡管司機(jī)憑借經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)避免了翻車，但車體嚴(yán)重?fù)p壞，一車留學(xué)生嚇得全趴倒在車廂里。

經(jīng)調(diào)查分析，事故原因被認(rèn)定為剎車皮碗失效。進(jìn)入北京鐵道科學(xué)研究院后，張俐娜接手的第一個(gè)任務(wù)就是研制新型的剎車皮碗。看上去一副“嬌小姐”模樣的她，常常要帶著新研制的皮碗，獨(dú)自跑到天寒地凍的荒山僻野——黑龍江大小興安嶺地區(qū)進(jìn)行機(jī)車實(shí)驗(yàn)，記錄運(yùn)行情況。

張俐娜記得，自己經(jīng)常搭乘運(yùn)送牲口的農(nóng)車，臭味很重。“旅館條件也很差，風(fēng)一吹，房門搖搖欲墜；而待在房間里，四處的聲響聽得一清二楚，被子還散發(fā)著一陣陣臭味。”

有一次，張俐娜從旅館出發(fā)，要爬過一個(gè)坡兒才能搭上火車。當(dāng)時(shí)，氣溫低至零下四十多攝氏度，冰天雪地里，她爬了好幾次但都沒有成功。眼看火車逼近，心急如焚的她意外碰見另一位遠(yuǎn)行者。他連拉帶拽，好不容易才把年輕的張俐娜拖上坡來。

幾年后，張俐娜研發(fā)的剎車皮碗被運(yùn)用于毛主席專列以及中國開往蘇聯(lián)的國際列車，性能很好。

工作十年仍是講師

1973年，當(dāng)張俐娜申請調(diào)回武漢大學(xué)時(shí)，她與畢業(yè)后即留在武大工作的丈夫杜予民已分居十年，育有一雙兒女。

而鑒于她與堂伯父張國燾的親屬關(guān)系，張俐娜的申請被拒絕。不久，組織上又研究了幾個(gè)方案供她選擇，其一是在武昌車輛廠入職。“差一點(diǎn)，我就去了工廠，55歲退休。”

其間，杜予民為妻子想了很多辦法，甚至鼓起勇氣找到彼時(shí)武漢大學(xué)的一把手、革委會(huì)主任紀(jì)輝“求情”。后經(jīng)紀(jì)輝拍板，武漢大學(xué)化學(xué)系才多了一名助教。

助教張俐娜非常勤奮，從不拒絕被分配的工作，做實(shí)驗(yàn)、帶學(xué)生、校對別人的書稿，一樣不落，只希望“千萬別調(diào)離武大”。此外，主婦張俐娜還要照顧孩子、經(jīng)營家庭。

“家里的經(jīng)濟(jì)條件真正得到改善是在1997年以后，之前，一直感覺錢不夠用。很長一段時(shí)間里，除科研教學(xué)外，我一有空就做些衣服、棉被。”

1984年，張俐娜以訪問學(xué)者的身份前往日本留學(xué)，那一年，她的職稱是講師。

初到日本時(shí)，張俐娜并不懂日語，“但我的自信心很強(qiáng)，相信自己可以學(xué)好。”不出兩年，憑著每兩天跟房東太太學(xué)習(xí)1小時(shí)日語以及每周兩堂日語課的學(xué)習(xí)強(qiáng)度，她竟然已能說上一口流利的日語。

在日本，她發(fā)現(xiàn)，不少日本公司都非常重視高分子可再生資源的研發(fā)。“總有一天，石油會(huì)枯竭，而不可再生的塑料、橡膠對環(huán)境的傷害很大，所以，必須要尋找新的生物質(zhì)來源，這意味著要從動(dòng)植物體內(nèi)著手，即，充分利用纖維素、甲殼素、蛋白質(zhì)、淀粉等原料，逐漸替代石化產(chǎn)品。”

1986年，張俐娜回國，她開始把目光瞄準(zhǔn)生物質(zhì)資源天然高分子材料科學(xué)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，探索纖維素等高分子可再生資源的利用手段與路徑。

纖維素溶解術(shù)

回到武大后，張俐娜著手組建自己的科研團(tuán)隊(duì)。而今，她的實(shí)驗(yàn)室已擁有近30名碩士、博士。“這是一支充滿活力和激情的年輕團(tuán)隊(duì)，讓我想起多年前訪問Woodward教授（諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者）實(shí)驗(yàn)室的情景。”英國威爾士大學(xué)前校長Glyn·O·Phillips曾如此評價(jià)。

博導(dǎo)周金平是其中一員，1996年從武大本科畢業(yè)后，他師從張俐娜，攻讀碩博，并留校工作。而在張俐娜實(shí)驗(yàn)室，一項(xiàng)重要課題就是針對纖維素新溶劑的研究，這是2000年國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助的項(xiàng)目。

目前，纖維素溶解通常采用傳統(tǒng)工藝，即加入有機(jī)溶劑，高溫加熱。這個(gè)過程成本高、耗能大，排出的“三廢”危害環(huán)境。

2000年，當(dāng)周金平隨張俐娜開展實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺在他們面前的問題是，如何利用尿素與氫氧化鈉溶解纖維素。此前，張俐娜經(jīng)過多年研究后發(fā)現(xiàn)，尿素、氫氧化鈉、水三者配置后可以得到一種良好的溶劑。

至于如何溶解，周金平最初的想法是“蒸汽爆破”，此前，日本有過類似做法。不過，當(dāng)周金平匆匆跑到華南理工大學(xué)，借用爆破設(shè)備進(jìn)行了一個(gè)多月的實(shí)驗(yàn)后，結(jié)果令人失望，纖維素的溶解性更差了。

“通常，溶解有兩種方法，或者加熱，或者冷卻。”張俐娜如此提點(diǎn)。周金平便將裝有溶劑與纖維素的裝置扔進(jìn)冰箱，“嘗試一下”。不料，待重新取出時(shí)，混合物已凍成固體，而解凍后，周金平仔細(xì)一看，纖維素竟已完全溶解。

“總算找到一個(gè)不臭的溶劑。”周金平有些高興，因?yàn)椋饲笆褂玫娜軇┏３０橛写瘫堑臍馕叮F(xiàn)在這種溶劑不僅環(huán)保，而且是常見的化工原料，價(jià)格低廉。

2002年，張俐娜實(shí)驗(yàn)室給美國化學(xué)會(huì)下屬的一份刊物投了一篇論文，介紹上述研究。不久后，他們收到一份回信，信上，兩位評審人都對這一研究成果給予高度評價(jià)，其中一人認(rèn)為，這是對發(fā)展遲滯的纖維素工業(yè)的重大突破。

“一定程度上，正因?yàn)樗麄兘泻茫覀儾乓庾R(shí)到其中的價(jià)值。”周金平說。此后，張俐娜與她的團(tuán)隊(duì)逐漸完善了纖維素低溫溶解的體系，包括溶劑中氫氧化鈉與尿素的濃度配比，最佳的溫度區(qū)間等。

由于這種“神奇而又簡單”的水溶劑體系具有在纖維素工業(yè)中推廣的產(chǎn)業(yè)化價(jià)值，張俐娜榮獲2011年度美國化學(xué)會(huì)安塞姆·佩恩獎(jiǎng)。與此同時(shí)，她的團(tuán)隊(duì)已著手在江蘇海安與河北唐山兩地，進(jìn)行纖維素溶解以及紡絲的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐。

張?jiān)菏亢退膶W(xué)生

在同行眼里，張俐娜是“大器晚成”。去年入選中國科學(xué)院院士時(shí)，她已過完七十大壽。盡管如此，她依舊和年輕時(shí)一樣，“苛刻”地要求自己及科研團(tuán)隊(duì)。

張俐娜實(shí)驗(yàn)室的“作息”規(guī)律是：一周工作6天，早上9點(diǎn)上班，下午6點(diǎn)下班。每隔一段時(shí)間，組員要定期向張教授“匯報(bào)工作”。而且，張教授的記性特別好，偶爾在武大校園里碰到自己的學(xué)生，還能就他的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度交流一番。

此外，張俐娜對論文的要求極為嚴(yán)格。通常，實(shí)驗(yàn)室成員上交一篇100多頁的全英文博士論文，她至少要修改四五遍，最高紀(jì)錄達(dá)到八遍。

“對于科研者而言，選題非常重要。首先，這應(yīng)該是一個(gè)符合國家可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)方向的基礎(chǔ)科學(xué)問題；其次，具有應(yīng)用前景；第三，從基礎(chǔ)研究做起，再深入至實(shí)際應(yīng)用，完成系統(tǒng)性的工作。”這正是張俐娜多年的科研路徑。

2010年8月，張俐娜70歲大壽，她的100多位學(xué)生從世界各地趕來祝賀，也有人發(fā)來郵件、視頻。周金平送了張教授一幅世界地圖，上面標(biāo)注了她所有學(xué)生目前深造或工作的地點(diǎn)，顯眼的記號(hào)幾乎布滿了整張地圖，而這或許是張俐娜另一項(xiàng)讓人嘆服的“成就”。