“通用高分子高性能化”领域的专家冯嘉春教授曾在工业界做过8年的应用开发研究，但他后来离开工业界，来到复旦大学做一名教授。是什么促使他做出这样一个决定，企业应用开发与学术研究有什么不同，通用高分子的前景在哪里，在这里，你将听到冯老师对这些问题的一一解答。

冯嘉春 教授
1987-1991 北京化工学院高分子材料专业学士
1995-1998 兰州大学高分子化学与物理硕士
1991-1999 兰化研究院助理工程师、工程师
1999-2002 中国科学院化学所高分子化学与物理博士
2002-2004 复旦大学博士后(期间在新加坡国立大学进行访问研究)
2004-2011 复旦大学讲师、副研究员
2011-至今 复旦大学教授、博士生导师

探究更本质的东西

  自从17年前离开中国石化兰化研究院(现为中国石油石油化工研究院兰州中心)后，冯老师为什么决定回到高校。冯老师也思考了很多，企业的经历使他更加珍惜读书的时光。

  “我大学毕业以后去当时的中石化兰化研究院做研发，主要做塑料改性。改革开放以后，我们国家石化工业在1985年前后经历了一个高速发展的阶段。早期高分子工业在我国为化工部所属，后来组建中国石化总公司，我工作的兰州石化和吉林石化、大庆石化等等，都经常被称为共和国石化行业的‘长子’。

  我毕业的时候，正好赶上中国石化工业的发展期，国家大量引进一些通用高分子，特别是聚乙烯、聚丙烯等重要基础原料的生产装置。在高分子工业中，橡胶工业发展比较早，比如吉林石化兰州石化早期主要研究橡胶。虽然开始引进、建设，但当时我们能生产的都主要是通用牌号，也就是大路货。对于通用牌号而言，在当时高分子材料产能很小、尚处于紧缺的情况下，卖出去不成问题，但应用到具体要求较高的地方，则很难满足要求。所以，我当时的工作主要是从事高分子的改性，将通用的高分子做成专用的高分子，比如农业上的地膜棚膜，滴灌管道，汽车材料等等。

  我之所以想离开工业界去高校，有各种原因，其中一个很重要的一个原因与自己的兴趣及工作过程中的困惑有关。我作为项目组长完成了几个研发课题，开发的材料或技术有一些也还获得了产业化应用，领导挺重视，日子也过得很充实。但是，工业上开发课题主要是解决具体问题，开发一种新材料新产品最关注的是时效性，对机理性的问题没时间也没有氛围去思考。我经历过这样一个事情，一种以色列生产的聚乙烯滴灌管，应用性能很好，我们就想开发生产这种管道的材料。通过大量工作，如筛选基体、不同种类原料的复配及配方优化等，开发的材料与以色列材料在模量、强度、韧性等参数上相当，我们想这应该算是开发“成功”了。但是，在实际应用中，我们做的管道在施工时弯折几次很快在折痕处漏水，而以色列管子却不存在这个问题。材料模量、强度都一样最终用起来性能不一样，说明我们工业界用这几个指标并不能反应材料的本质。这让我突然觉得，我很努力地不停地实验，通过各种手段去凑性能，有时候确实也能解决问题做个材料出来，但无论做成功还是没做成功，根本的原因是什么并没有真正的理解。做完一个再做一个，如果始终在这样一种层面上做研发，更多的是积累经验而不能提高研究水平。企业和学校不一样，我说过企业里做研发往往有时效性的问题，需要不停地推进实验，不能留给你大块的时间去做基础性的东西。但工业界的经历又让我深深体会到，你不比较深入地理解深层次的内容很难研发出高水平的新东西，只能跟着别人学还学不像。所以，我就想是否找一个没有人管你进度、一个问题你可以琢磨很久的地方，把自己不理解但认为很重要的东西理清楚。在国内，复旦大学应该是一个非常好的平台。我们系高分子物理非常强，在基础研究方面做得非常好，在通用高分子高性能化已经有很高的声誉。所以，非常高兴最终成为高分子科学系的一员。

  我认为做应用，如果没有扎实的基础知识，光凭经验去做，就如师傅带徒弟，可能会一代不如一代。但是如果把根本的问题理解了，就会有一个大概的思路，这也是做应用的根本需求。复旦的学生也要从这个方面去努力，多去从问题根本出发去解决问题，不仅仅要做一些条件摸索、温度变化这样的工作，更应该为他人提出一个方向或方法，这样的工作才有意义。这也是我从企业做研发到高校来做研究的原因。

通用高分子的前景

  冯老师在聚烯烃领域研究多年，在高分子物理、高分子助剂、加工方法等方面做了很多工作。他对于我国聚烯烃产业的优势与不足有着一针见血的认知，对高校与企业合作有着更高的期许。

  “我们目前与国际大公司的差距，一个是基础的树脂的性质方面，我们对链结构和聚集态结构的关系理解的不够清楚，高附加值的专用牌号比较少。第二个是重要的添加剂，我们做不出来。比如聚丙烯的成核剂，我们用的最多的DBS类透明成核剂，外国的公司已经推出第四代。国内市场上供应的主要是他们过去十数年用的第三代产品3988。别人的专利过期之后，我们跟着在生产，性能自然也跟在别人后面。

  一个材料的好坏，要从制品的性能上去检测。一种高分子材料，从原料到制品，涉及基础树脂、助剂、加工设备和方法等方方面面。高分子有一个很有意思的特点，最终性能并不完全直接由分子结构所决定，同样的链结构，不同的聚集态结构，最终的性能是不一样的。化学结构从热力学上决定最终能否形成某种结构，而加工方法、加工设备则从动力学上决定着形成何种结构。我特别强调学好高分子物理，是因为做材料的人，包括制备合成和后续改性、加工及成型工作，都是相互关联的。从普通的高密度聚乙烯到耐热聚乙烯(PE-RT)或100等级的聚乙烯专用料、从均聚聚丙烯到无规共聚聚丙烯，本质上往简单说其实就是通过引入共聚单体改变大分子结晶结构，因此，通用高分子材料高性能化的本质，在很大程度上就是深化对材料不同层次结构与性能关系认识不断加深的过程。

  我自己的研究兴趣更多是希望研究和理解与“应用”相关的基础问题，这与我自己在工业界的经历有关。实际应用中很多东西，比如一些重要的应用指标，像负荷热变形温度、低温冲击性能等，工业上经常用，甚至也要研究如何提高这些性能，但其物理本质是什么并不完全清楚。我们的工作包括：高分子不同层次结构与性能的关系；高分子助剂或功能材料的制备、应用及作用机理；高分子熔融加工过程中发生的各种物理化学变化，等。通过相关工作，我们期望从基础树脂、改性剂、加工技术、应用性能等方面较全面地获得实现高分子材料高性能化或功能化相关的新知识，形成某些对高分子材料实现高性能化或功能化的新技术，为开发某些具有重要应用价值的新材料提供指导”。

对研究生的寄语

  谈到研究生的科研素质培养与未来职业规划，冯老师尤其强调了要响应国家的需求。尽管目前研究生会遇到一些现实压力，但是仍然要兼顾自己的兴趣爱好，努力去做一些对国家、对个人都有意义的事情。

  “我希望高分子系研究生，无论具体从事哪个行业，都要学会一件事情，那就是将实际问题和基础知识结合起来。比如说，这个材料太脆或是太软，你不要马上往里加橡胶或滑石粉，可以先认真思考一下，这个太脆或是太软是与我们学习过的高分子科学的哪些基础知识有关。有了这样的思考，你就有可能形成更加完善、可行的解决方案。作为理科出身的研究生，你需要理解你理解决的问题，本质到底是什么，怎么样才能更有效地解决问题，这是一个非常重要的素质，一方面要敢于动手，一方面也要深思熟虑。这不仅适用于高校研究，在企业做开发研究，是同样的重要。提醒一下同学，在企业里工作，可能有具体企业的文化和工作方法，但你至少可以下班后的空余时间动脑思考一下今天工作的“科学问题”是什么，就能发挥自己的长处，提高看问题、解决问题的深度和水平。

  现在的高等教育是多元化的，我们的学生也不见得都去做研究或研发。作为国家培养的研究生，应该有一种使命感，如果能将自己的知识与国家的需求结合起来，无论如何都是很值得自豪的事情。”