編者按：2011年，武漢大學(xué)新增5位院士，高層次人才隊(duì)伍建設(shè)喜獲重大突破，珞珈山人才方陣更為強(qiáng)大。至此，我校院士總數(shù)增至16位，其中科學(xué)院院士7名，分別是：查全性、卓仁禧、李德仁、鄧子新、張俐娜、龔健雅、舒紅兵；工程院院士9名，分別是：張蔚榛、李德仁、寧津生、劉經(jīng)南、張祖勛、茆智、朱英國、李曉紅、李建成。武漢大學(xué)報(bào)、武漢大學(xué)新聞網(wǎng)特設(shè)“院士風(fēng)采”專欄，先期推出新當(dāng)選院士報(bào)道，并將陸續(xù)刊登我校全部院士的人物通訊，以饗讀者。
張俐娜和博士后在一起
在天然高分子領(lǐng)域辛勤耕耘近30年，女學(xué)者張俐娜教授的創(chuàng)造如今正在改變中國人，乃至世界各國人的生活——締造新型能源，保護(hù)地球家園，豐富人類生活。
今年，她當(dāng)選為中國科學(xué)院院士，成為武漢大學(xué)校史上第一位女院士。
開拓與創(chuàng)新
在接受記者采訪時(shí)，這位雖不年輕但風(fēng)度優(yōu)雅的女學(xué)者開篇便說：“我從事這項(xiàng)研究，是有強(qiáng)烈的使命感。”
21世紀(jì)，利用可再生動(dòng)植物資源生產(chǎn)環(huán)境友好材料，并且不使用也不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，已成為國際前沿領(lǐng)域。出于戰(zhàn)略上的直覺把握，張俐娜于1993年在武漢大學(xué)建立了天然高分子與高分子物理科研組，開始了她在這一領(lǐng)域的創(chuàng)新之旅。
“我們世世代代生活在這片黃土地上，所以我們只有一條路，就是盡我們所能建設(shè)好這個(gè)國家?！?985年獲日本政府學(xué)術(shù)振興協(xié)會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金（JSPS）赴大阪大學(xué)研究一年多的時(shí)間，不僅給了張俐娜新的科研視野，更增強(qiáng)了她的愛國之情和報(bào)國之志。
出于對國家和全人類資源前景的深謀遠(yuǎn)慮，她用高分子物理理論和方法研究天然高分子，涉及高分子物理、可再生資源、環(huán)境材料及生物學(xué)交叉學(xué)科。這些構(gòu)成了她特色鮮明的研究戰(zhàn)略框架。
2000年1月，她獲得國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助，開始了纖維新溶劑及材料的研究。她和她的研究生們首次發(fā)現(xiàn)，由堿和尿素組成的混合水溶液不揮發(fā)、無毒、價(jià)廉、環(huán)境友好，而且在低溫下可溶解纖維素。
長期以來，我國一直使用粘膠法生產(chǎn)人造絲和玻璃紙，造成嚴(yán)重環(huán)境污染。張俐娜等的這一發(fā)明，在產(chǎn)業(yè)化成功后，將可解決這一問題。
他們發(fā)明的新纖維素溶劑在冷卻到-12°C時(shí)，能迅速溶解纖維素（溶解時(shí)間僅需2分鐘）。國際上認(rèn)為他們在2003年對纖維素新溶劑取得重大發(fā)現(xiàn)。由于新溶劑的低成本和快速溶解能力，很快實(shí)現(xiàn)了纖維素通過“綠色”技術(shù)紡絲。美國化學(xué)會(huì)主頁評價(jià)，這種溶劑在纖維素技術(shù)中有巨大應(yīng)用潛力。通過在海安申菱電器公司的初步工業(yè)化試驗(yàn)，證明其工業(yè)化可行性后，目前正在唐山三友化纖公司進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)。
纖維素低溫溶解這個(gè)意義深遠(yuǎn)的發(fā)現(xiàn)，促使張俐娜深入、細(xì)致地研究了纖維素溶解過程和低溫溶解理論。她和研究生們經(jīng)過無數(shù)次的探索和失敗，終于弄清楚這種頑固性的大分子——纖維素之所以能在水體系低溫下溶解的原因，由此進(jìn)一步拓寬了高分子溶解理論，提出了低溫溶解的新概念和新機(jī)理。
張俐娜及其團(tuán)隊(duì)的其他成員，都在SCI期刊上發(fā)表過論文。她的一系列新發(fā)現(xiàn)屬于原創(chuàng)性成果，具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，同時(shí)也推進(jìn)了人類人造纖維發(fā)展的歷史進(jìn)程。
2011年上半年，張俐娜獲得美國化學(xué)會(huì)安塞姆·佩恩獎(jiǎng)，這是國際上纖維素與可再生資源材料領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)。張俐娜成為半個(gè)世紀(jì)以來獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的第一位中國人。
應(yīng)用與生產(chǎn)
一連串的科研成果，幾乎每一個(gè)都足以令她自豪，但科學(xué)家探索的天性，驅(qū)使張俐娜一直前行。
而且，她要向工業(yè)化繼續(xù)邁進(jìn)，讓自己的科研創(chuàng)新成果造福祖國乃至整個(gè)人類，而不僅僅作為一個(gè)試驗(yàn)范例束之高閣。
“日本、美國等發(fā)達(dá)國家早在上個(gè)世紀(jì)七八十年代就已經(jīng)意識(shí)到，世界資源今后是會(huì)枯竭的?！边@位有著強(qiáng)烈憂患意識(shí)的女學(xué)者，自上個(gè)世紀(jì)80年代在日本留學(xué)時(shí)，就開始用高分子物理去研究農(nóng)業(yè)化學(xué)，研究甲殼素等高分子可再生資源的利用手段和路徑。
張俐娜一開始就十分注重研究成果的應(yīng)用前景。也是從那時(shí)開始，她輾轉(zhuǎn)多地，進(jìn)行纖維素可降解膜的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)。最早在洛陽，那時(shí)條件特別艱苦，甚至連坐的凳子也沒有，長期晚上停電，她帶領(lǐng)學(xué)生點(diǎn)著蠟燭繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
也許世界科技史會(huì)記下那濃墨重彩的一筆——在江蘇海安龍馬綠色纖維素公司，張俐娜利用新溶劑技術(shù)，開始了與湖北化纖廠和海安申菱電器公司的聯(lián)合中試和工試。這是一個(gè)漫長、艱辛但充滿希望的歷程?！拔夷艹惺艿闷鹗『痛煺郏×嗽僮?，從一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步里去尋找快樂和成就感。”張俐娜常對學(xué)生們說，“不要學(xué)兔子急功近利?！?/p>
通過共同努力，他們完成了世界上首套低溫溶解設(shè)備，成功紡出的纖維素絲具有良好的結(jié)構(gòu)與性能。特別是生產(chǎn)周期約12小時(shí)，明顯低于目前為一個(gè)星期的粘膠絲生產(chǎn)周期。而且，它是“清潔”生產(chǎn)。
中國工程院三位院士季國標(biāo)、郁銘芳、蔣士成，以及中國紡織大學(xué)專家教授考察了海安現(xiàn)場，高度評價(jià)他們的工作，并且建議他們在化纖廠完成產(chǎn)業(yè)化。接著，唐山三友化纖集團(tuán)與武漢大學(xué)簽訂合作協(xié)議，繼續(xù)完成其產(chǎn)業(yè)化。
正如國外科學(xué)家所說：“她寫下了一個(gè)由實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化的神話般的故事。”他們利用水體系低溫溶液，通過成套設(shè)備，成功紡出了長絲和短絲。這些誕生于女化學(xué)家實(shí)驗(yàn)室的纖維素新型絲，具有“天絲”般的圓形截面，以及光滑的表面和優(yōu)良的力學(xué)性能?！坝纱藙?chuàng)建了無污染、低廉以及生產(chǎn)周期很短的生產(chǎn)再生纖維素絲的‘綠色’新技術(shù)，可望取代目前污染嚴(yán)重的粘膠法?！睆埨葘Ξa(chǎn)業(yè)化前景充滿希望。
這種新溶劑紡絲法，將影響到世界上一半使用和生產(chǎn)黏膠絲產(chǎn)品的單位和個(gè)人。因?yàn)槲覈羌徔椘反髧覈脗鹘y(tǒng)而有污染方法生產(chǎn)的黏膠絲產(chǎn)量，占世界一半以上。利用纖維素、甲殼素等生物質(zhì)資源和“綠色”技術(shù)生產(chǎn)化纖產(chǎn)品，是國家紡織行業(yè)的必由之路。與此同時(shí)，他們還通過新途徑獲得多種新材料，進(jìn)一步開拓了可再生資源纖維素的應(yīng)用。
英國威爾士大學(xué)原校長、加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)-食品部首席科學(xué)家、美國化學(xué)會(huì)纖維素學(xué)會(huì)主席、英國曼徹斯特大學(xué)教授、英國伯明翰大學(xué)教授……國際著名專家紛至沓來，慕名到張俐娜實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)交流。張俐娜已經(jīng)樹起了一個(gè)“國際標(biāo)桿”。
自從1963年畢業(yè)于武漢大學(xué)化學(xué)系，張俐娜一直是武漢大學(xué)一名普通教師，擔(dān)任過的最高職務(wù)是“課題組組長”。她常說，自己是一只“笨鳥”，只不過愿意付出比其他人多得多的時(shí)間和精力去工作和學(xué)習(xí)。正是這種熱愛和執(zhí)著，幾十年如一日不懈的探索與創(chuàng)新，成就了女學(xué)者的事業(yè)。
