writer:
keywords:
中國大陸高分子科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及情況分析(2002,3)
(刊于2002年兩岸三地高分子液晶態(tài)與超分子有序態(tài)學(xué)術(shù)研討會 武漢)
胡漢杰1) 馬 勁2)
1) 國家自然科學(xué)基金委員會化學(xué)學(xué)部 2) 國家自然科學(xué)基金委員會材料與工程學(xué)部
摘要 研究了中國大陸高分子科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀,并進行了分析。
關(guān)鍵詞 高分子科學(xué),發(fā)展的現(xiàn)狀,情況分析
1.發(fā)展現(xiàn)狀
中國大陸(以下簡稱”大陸”)高分子科研隊伍約為1-1.5萬人,其中副教授以上的高級研究人員約2000人,內(nèi)含中國科學(xué)院院士13人,中國工程院院士6人。大陸高分子科學(xué)的研究領(lǐng)域包括基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究兩個方面,即:高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程(含聚合物成型加工及聚合反應(yīng)工程)一基礎(chǔ)研究和高分子材料(含功能材料及通用材料)—應(yīng)用研究方面?;A(chǔ)研究和應(yīng)用研究彼此互為依托、相輔相成。粗略劃分,基礎(chǔ)研究約占20%-30%,應(yīng)用研究約占70%-80%。高分子科研隊伍的學(xué)術(shù)專業(yè)構(gòu)成大致為:高分子化學(xué)隊伍占70%,高分子物理隊伍占20%,高分子工程隊伍占10%。
大陸高分子科學(xué)的研究課題范圍很廣,幾乎涉及到世界高分子科學(xué)的各個研究領(lǐng)域,例如:茂金屬催化劑及烯烴聚合研究,超分子聚集體的組裝及結(jié)構(gòu)研究,活性自由基聚合研究,嵌段共聚物合成,超支化及樹狀高分子的合成,微生物合成,酶催化合成,高分子凝聚態(tài)研究,高分子亞穩(wěn)態(tài)研究,聚合物復(fù)雜流體研究,以中分子為溶劑的高分子溶液性質(zhì)研究,聚合物在振動剪切力作用下的流體性質(zhì)研究及振動式塑料成型新機械研究,聚合物在成型加工中的形態(tài)控制研究,光、電、磁聚合物及信息材料研究,聚合物電致發(fā)光,聚合物場效應(yīng)管,聚合物醫(yī)用材料,智能凝膠材料,耐高溫樹脂,復(fù)合材料,建筑用高分子材料,可環(huán)境降解高分子材料,高性能纖維,高綜合性能橡膠,高耐腐蝕涂料等眾多領(lǐng)域。
大陸高分子科研的經(jīng)費來自于多渠道資助。國家科技部、國家自然科學(xué)基金委員會負責(zé)資助全國范圍內(nèi)的優(yōu)選課題,科技部主要是資助應(yīng)用開發(fā)研究,基金委主要是資助基礎(chǔ)研究和少部分學(xué)術(shù)含量高的應(yīng)用基礎(chǔ)研究;中國科學(xué)院、教育部、各省及一些工業(yè)部門也資助一些本部門轄區(qū)內(nèi)的研究課題。國家自然科學(xué)基金委員會用于資助高分子科學(xué)的研究費用在2000年約為3,000萬元人民幣(這個數(shù)字大約占國家投入在高分子科學(xué)研究領(lǐng)域總經(jīng)費的3.3%)。
大陸的高分子研究,除了西藏、青海尚未見到有關(guān)高分子方面的研究工作外,其它各省、直轄市均有高分子方面的研究工作。其中高分子研究最集中的城市是:北京-天津地區(qū)、長春市、上海-杭州地區(qū)、成都市、廣州市、武漢市、南京市等。代表性的研究機構(gòu)如:中國科學(xué)院化學(xué)所、中國科學(xué)院化學(xué)長春應(yīng)用化學(xué)所、北京大學(xué)、吉林大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南開大學(xué)、南京大學(xué)、中山大學(xué)、浙江大學(xué)、四川大學(xué)、武漢大學(xué)和華南理工大學(xué)等。
在高分子研究領(lǐng)域,國家為了支持高分子科學(xué)的盡快發(fā)展,設(shè)立了一些國家重點實驗室、國家工程中心及一些部門開放實驗室。如國家重點實驗室有:“高分子物理與化學(xué)聯(lián)合實驗室”(設(shè)在中科院化學(xué)所和長春應(yīng)化所)、“吸附和分離功能高分子材料實驗室”(設(shè)在南開大學(xué))、“工程塑料國家實驗室”(設(shè)在中科院化學(xué)所)、“高分子材料科學(xué)與工程實驗室”(設(shè)在四川大學(xué))、“高分子纖維材料實驗室”(設(shè)在東華大學(xué),上海)。部門開放實驗室有:“聚合物分子工程重點實驗室”(屬教育部,設(shè)在復(fù)旦大學(xué))、“高分子生物材料實驗室”(屬教育部,設(shè)在武漢大學(xué))、“復(fù)合材料和高性能聚合物實驗室”(屬教育部,設(shè)在中山大學(xué))、“超分子科學(xué)與材料實驗室”(屬教育部,設(shè)在吉林大學(xué))、“纖維素開放實驗室”(屬中國科學(xué)院,設(shè)在中國科學(xué)院廣州化學(xué)所)、“有機固體實驗室”(屬中國科學(xué)院,設(shè)在中國科學(xué)院化學(xué)所)。國家工程中心有:“橡塑材料國家工程中心”(設(shè)在北京燕山石化研究所)、“聚合物成型與新裝備國家工程中心”(設(shè)在華南理工大學(xué),廣州)、“制漿造紙國家工程中心”(設(shè)在華南理工大學(xué))。
在大陸高分子科學(xué)領(lǐng)域,國家設(shè)立了一些“重大”或“重點”研究項目。例如:通用聚烯烴材料的高性能化研究,醫(yī)用高分子材料研究,電子聚合物中的基本化學(xué)問題研究,高級有序結(jié)構(gòu)分子聚集體研究,聚合物納米材料研究,聚合物加工成型中的物理問題研究,聚烯烴主鏈型液晶高分子及材料研究,聚合物磁性材料研究,微生物合成高分子研究,CO2共聚物及新材料研究,茂金屬催化劑及催化聚合反應(yīng)研究,高粘物系聚合動力學(xué)與聚合反應(yīng)工程研究,聚酰亞胺材料相關(guān)的物理和化學(xué)問題研究,有序結(jié)構(gòu)導(dǎo)電聚合物層狀復(fù)合材料研究,合金化聚丙烯微細纖維研究,聚合物層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料研究,新型膜分離材料及技術(shù)研究,高性能橡膠輪胎的基礎(chǔ)研究,環(huán)境下聚合物亞穩(wěn)態(tài)相結(jié)構(gòu)的演變研究,多相高分子復(fù)雜流體的臨界動力學(xué)研究,聚合物復(fù)雜流體的結(jié)構(gòu)、序態(tài)及動力學(xué)研究等。
關(guān)于大陸在高分子液晶領(lǐng)域的研究,最初的工作開始于1973年,當(dāng)時中科院化學(xué)所和上海市合成纖維研究所各自開展了主鏈型高分子溶致液晶-芳香聚酰胺(PPTA)的合成及成纖研究,之后在大陸又出現(xiàn)了主鏈型熱致液品芳香聚酯的研究,側(cè)鏈型高分子液晶研究,甲殼型聚烯烴為主鏈的“主鏈型”高分子液晶,含金屬配合物的高分子液晶,離聚體高分子液晶,天然高分子纖維素、甲殼素的液晶行為,溶致液晶的織構(gòu)行為及形成原理研究等方面的研究工作。其中在國際上有影響的工作是“甲殼型聚烯烴為主鏈的‘主鏈型’高分子液品研究”及“液晶織構(gòu)形成原理研究”方面的工作。
大陸高分子學(xué)界在“超分子聚集體”方向的工作起步于1989年,(有機化學(xué)研究“超分子”的工作開始于1985年,但未開展“超分子聚集體”研究),當(dāng)時吉林大學(xué)和南京大學(xué)分別從有機分子的組裝和金屬原子與環(huán)糊精的絡(luò)合起步研究有機和無機超分子聚集體系。然而大多數(shù)大陸學(xué)者當(dāng)時尚未能充分認識本領(lǐng)域的重要性,因而除上述兩個單位外,在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),未有其他單位開展超分子聚集體的研究工作。直至1999年國家自然科學(xué)基金委化學(xué)部設(shè)立了“高級有序結(jié)構(gòu)分子聚集體”的重大項目以后,從事超分子聚集體領(lǐng)域研究的工作才漸漸增多起來。大陸在超分子聚集體研究領(lǐng)域目前的主要工作有:以LB膜手段組裝超分子聚集體(約開始于1989年),以H鍵或離子鍵弱相互作用組裝超分子聚集體(約開始于1989年),以生物分子間的特殊相互選擇作用(例抗體和抗原間的特異相互作用)組裝超分子聚集體(約開始于1991年),以雙(或三)配位金屬和雙(或三)配位配體的配位鍵來組裝配合物型的超分子聚集體(約開始于1994年),以嵌段高分子在溶液中的相分離行為來白組裝超分子聚集體(約開始于2000年)等化學(xué)方面的工作。此外,也有一些超分子聚集體的結(jié)構(gòu)研究及功能器件研究方向的工作。
2.情況分析
大陸的高分子研究在基礎(chǔ)研究方面,面廣但不夠深入。雖然近二十年來研究水平提高得很快,但和國際先進水平相比,仍存在一定的差距;應(yīng)用研究雖和國際先進水平相比也有一定的差距,但我們也作出了一些具有創(chuàng)新性的工作。例如:振動式電磁塑料成型原理及設(shè)備研究,結(jié)構(gòu)型磁性高分子的合成及新磁性材料研究,杜仲樹天然橡膠研究等。
影響到大陸高分子研究發(fā)展水平的主要因素有:(1)儀器設(shè)備相對不足,影響了研究工作的深入和水平的提高。現(xiàn)在通過科學(xué)院“創(chuàng)新工程”和教育部“211工程”的建設(shè),這方面已有較大的改觀。(2)從事高分子領(lǐng)域研究的學(xué)者學(xué)科交叉不夠,導(dǎo)致視野較窄,影響了創(chuàng)新性研究工作的出現(xiàn)及研究工作的深入。(3)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究相對脫節(jié)。從事應(yīng)用研究的科研人員不僅應(yīng)集中精力致力于解決具體的應(yīng)用性問題,還應(yīng)注意從應(yīng)用性問題中總結(jié)、發(fā)現(xiàn)新學(xué)術(shù)問題,關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科發(fā)展:從事基礎(chǔ)研究的學(xué)者,不僅應(yīng)全力以赴追蹤國際上的學(xué)術(shù)發(fā)展,還應(yīng)注意將基礎(chǔ)研究的成果和高分子材料的應(yīng)用及相關(guān)新技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域相結(jié)合,從而有利于基礎(chǔ)研究創(chuàng)新思想的形成。