数十年奔走在环境治理一线
从“治水”到“治塑”，八旬院士的“绿色长征”
张全兴院士在实验室跟团队学生交流。 学校供图
编者按：作为科教名城，南京拥有50多所高校，90多名院士。从实验室到工程一线，从绿水青山到广袤苍穹，院士们奋斗在科技创新的最前沿：有的致力于环境治理，让天更蓝水更清；有的潜心基础研究，在微观世界探索未知；有的守护人民健康，在生命科学领域不断攀登……他们以智慧破解发展难题，用坚守诠释科学家精神。即日起本报推出“宁聚院士向新而行”栏目，记录在宁高校中，这群科技领军人物攻坚克难、奋斗一线的动人故事，展现他们科技报国的赤子情怀。首期走近南京大学张全兴院士，从“治水”到“治塑”，看这位八旬学者如何带领团队继续科学远征。
□南京日报/紫金山新闻记者何洁
水污染是大多数人避之不及的难题，他却认为污水中有大文章，开发出原创性“树脂吸附”技术，从废水里“淘金”。如今，在科技赋能绿色发展的浪潮中，这位毕生致力于环境治理的科学家，又带领团队将研究方向瞄准“白色污染”，开展绿色聚乳酸系列环境友好材料的研发与产业化。他是中国工程院院士、南京大学环境学院教授张全兴，因为数十年奔走在环境治理一线，这位八旬院士也被大家亲切地称为“绿水青山的卫士”。
A曾经在污水里“淘金” 如今攻坚“白色污染”
在国内外环境治理领域，张全兴院士团队领衔的水污染防治与树脂吸附技术享有盛誉。不同于“只净化不回收”的传统思路，张全兴认为，废水处理要注重资源化，将有毒有机物或无机物回收“变废为宝”。他将大孔树脂吸附技术率先引入环境工程领域，开发出了具有原创性的“树脂吸附”技术，在有机化工废水污染治理中实现“一石二鸟”：不仅使水得到了净化，同时让有害物质变为一种有用的原料进行循环利用。
如果说污水是张全兴的“老对手”，那“白色污染”就是近些年他瞄准的新战场。破解这一难题的关键在于聚乳酸，一种以玉米、秸秆等可再生资源为原料的材料，可以实现“从自然中来，到自然中去”的全降解。
“近10年来，我们团队聚焦以聚乳酸为代表的生物基新材料工业化生产关键技术攻关。”张全兴院士课题组成员教授级高级工程师江伟介绍，他们研发出高效系列催化剂及配套的连续化聚合工艺，实现了基于高效催化的聚乳酸合成技术的突破，打破国外技术垄断。
从实验室小试到中试，再到工业化规模量产，每一步都布满荆棘。工程放大实践过程中，连续化生产面临着反应稳定性差、设备结焦、产物分子量分布宽等难题。“关键时刻，已是耄耋之年的张院士深入生产一线，与大家共同优化反应器设计、改进热力学控制策略，并创新性引入多级连续聚合与造粒技术，最终实现大规模生产的连续稳定运行。”江伟表示，正是在张全兴的带领下，团队得以推动聚乳酸材料从实验室走向规模化应用，成功跨越了从实验室10吨/年到工业化5000吨/年的鸿沟，形成了具有自主知识产权的成套工艺包，为解决“白色污染”提供了坚实的技术支撑。
B持续攻关不止步 让绿色产业落地成金
科研探索的脚步从不停歇。在成功实现规模化生产后，如今团队又将目光投向更前沿的性能优化领域，致力于高性能聚乳酸材料的精准调控。“普通聚乳酸耐热性差，玻璃化转变温度只有约60℃，韧性也不足，没法应用在高温场景，比如耐热纤维、汽车内饰、电子器件外壳等。”江伟说，团队聚焦聚合反应动力学与分子链结构设计，通过引入新型聚合催化剂体系、调控立体构型，开发出耐热高性能聚乳酸材料。
在推动技术创新的同时，张全兴更注重将科研成果转化为现实生产力，致力于聚乳酸材料的高值化应用。在南京大学和南京市政府的支持下，南京全凯生物基材料研究院应运而生。聚乳酸材料合成过程中，最关键的一环就是中间体丙交酯的合成。而丙交酯的工业化合成技术长期被国外企业垄断，成为国内聚乳酸产业发展的难题。全凯生物基材料研究院建立后，在原有基础研发的有力支撑下，张全兴院士团队持续刻苦努力，使得丙交酯合成技术有了重大进展。目前，该研究院已建立丙交酯、聚乳酸放大生产示范线。
“目前我们也与一家产业集团联合成立了一家绿色环境友好材料研究院有限公司，落地建设了5000吨/年聚乳酸连续化生产线。”江伟介绍，该项目集成了南京大学前期的工艺优化成果，实现了聚乳酸树脂的稳定量产，产品性能达到行业先进水平。在此基础上，团队联合企业开发了聚乳酸纤维应用技术，通过与下游纺织企业对接，将聚乳酸树脂加工为可完全降解的纺织纤维，用于服装、家纺等领域。“据测算，该项目全面达产后，年销售额有望突破2亿元，同时减少约1万吨石油基塑料的使用，降低碳排放超3万吨/年，在创造显著经济效益的同时，为区域绿色低碳发展提供了示范样本。”
C强调“实干苦干巧干” 培养更多环保事业接班人
在团队成员心中，张全兴不仅是科研领路人，更是实干家，说得少，做得多，身教重于言教。他一直倡导“少说空话、埋头实干”的团队作风，常告诫大家：“实验科学、工程科学夸夸其谈是没有用的，必须要实干、苦干，不要蛮干，要巧干。”
“2022年，已经84岁的张院士依然精神矍铄，在与产业方交流时，他亲自介绍团队在核心催化剂上的迭代进展，与大家共同研讨中试生产线的试车与调试策略，定下‘安全为先、年内调试成功’的目标，带领青年骨干在真实工业场景中快速成长。”江伟说，在科研上，张院士坚持“授人以渔”，要求学生都有独立开展一个完整项目的经历，做到既能搞科研，又会搞工程。在生活中，他更是宽厚待人，长期将部分科研提成用于支持学生，为他们解除后顾之忧。
面对目前环保工作取得的成绩，张全兴始终保持着严谨审慎的态度。“治理环境是一个长期的任务，有待于年轻老师和年轻学生们继续努力。”他认为，作为一个迅速发展的国家，中国在发展过程中还会不断地出现一些新的污染挑战，因此要培养更多、更好的年轻科技人才，尤其要培养好领军人才和接班人。“只要我的身体还健康，我就会一直为国家奋斗下去！我干不动了还有学生干，学生干不动了，还有学生的学生，一代一代做下去。”
