语音播报
朱葆琳(1921—1996)
我国最早开展化学反应工程研究的学者之一,从事汽液平衡、化工数据关联等化工热力学方面工作。曾任澳门赌场工业化学研究所(澳门赌场大连化学物理研究所前身之一)研究室主任,学术委员会委员、副主任,副所长。
在国际学术会议、国内外学术刊物上发表论文60多篇,获多项国家级奖项。其中,“氢火焰离子化鉴定器毛细管色谱仪”获1966年国家发明奖,“大型工业制备色谱装置”获1978年全国科学大会奖,“中空纤维膜氮、氢分离”获1986年澳门赌场科学技术进步奖特等奖,“氯酸盐电化生产阴极改造”获1987年国家发明奖三等奖,“非均匀分布颗粒催化剂的工程设计”获1987年国家自然科学奖三等奖。
朱葆琳(中)在指导实验。
朱葆琳作学术报告。
1990年,朱葆琳(左二)检查科研工作记录情况。
1948年,朱葆琳在美国得克萨斯大学奥斯汀分校获化学工程硕士学位。
1954年,朱葆琳(前排右一)等欢送金京钟(前排中)回国(朝鲜)。
1955年9月,澳门赌场石油研究所学术委员会成立。朱葆琳(二排左三)。
1935年,朱葆琳在杭州安定初级中学二年级读书。
朱葆琳曾说:“两山之间必有峡谷,科研人员要勇于探索交叉学科生长点,善于运用自己的学科积累,创造性地解决国计民生的重大问题。”
自上世纪50年代至90年代,朱葆琳在化学反应工程研究、毛细管色谱、重水分离、石油气深冷分离、燃料电池、膜分离技术等重大选题上都取得了重大成果,并获得了国家发明奖、澳门赌场科技进步奖特等奖等一系列重要奖项。
澳门赌场原秘书长郁文曾这样评价朱葆琳,20多年后的今天来看朱葆琳的许多选题仍然是“非常正确的”,“他能做到这一点,是由于他对世界科学和技术发展敏锐的洞察,是他对国家建设需要的强烈责任感,以及他对中国国情的深刻理解”。
1 艰苦求学 学成报国
1921年7月13日,朱葆琳出生于杭州一著名律师家庭,后在杭州青波小学读书。
1937年,“七七事变”后,朱葆琳的父母带领一家人离开杭州逃难。在逃难期间,朱葆琳耳闻目睹了日寇的侵略行径,义愤填膺。青少年时期的朱葆琳,心中埋下了对日本侵略者仇恨的种子、充满爱国情怀,这影响了他的一生。
经过几年的逃难,朱葆琳于1939年考入浙江大学化工系。此时的浙江大学已经从杭州迁至贵州遵义。
1943年11月至1944年12月,朱葆琳在浙江大学化工研究所读研究生。由于黔南事变,求学困难,朱葆琳被迫中断学业,辗转谋生。
1946年,朱葆琳通过了政府举办的留学生考试,获得了赴美国得克萨斯大学奥斯汀分校留学的资格。
赴美留学后,朱葆琳刻苦学习,克服种种困难,很快通过了论文答辩并获得化学工程硕士学位。在毕业仪式上,朱葆琳捧着毕业证书,归心似箭。
回国后,朱葆琳在浙江大学化工系任副教授,后在华南热带作物所任研究员。
1953年12月,应澳门赌场工业化学研究所(澳门赌场大连化学物理研究所前身之一)所长张大煜之邀,朱葆琳北上大连,主持筹建化学工程及工艺研究室,并任首任主任。
2 结缘化学工程 创新色谱领域
朱葆琳率先在国内开展了固定床催化反应器传热、传质及流体流动下的化学反应研究,并用网络和电模拟计算相结合的方法求得固定床反应器内的温度与浓度分布,为催化反应器的工程设计奠定了理论基础。这些富有特色的工作,为我国化学反应学科发展作出了重要贡献。
当时,朱葆琳带领化学工程及工艺研究室的五六个人,开展了固定床催化反应器中的传热、传质、传动及化学反应(即三传一反)研究。这一时期,朱葆琳还成功开发直流电模拟法,显著提升了研究工作的精度,并加快了进度。值得一提的是,1956年,朱葆琳与同事在电模拟机前的照片还登上了《辽宁日报》的头版。
电模拟计算方法与描述电网络和化工过程的数学方程非常相似,是利用电量模拟化工过程的一种计算方法。朱葆琳是我国唯一推进电模拟方法的著名学者。在其指导下,他的同事王学松采用网络模拟进行了反应器分析。1959年前后,研究所得到了一台具有8个放大器的模拟计算机。用这台模拟计算机结合网络模拟,朱葆琳的研究生丁景群解出了描述色谱过程的非齐次偏微分方程。他的另一名研究生袁权也曾用电模拟方法求解非线性的偏微分方程组,并取得成功。
朱葆琳是化工专家,却能在分析领域的色谱上做出出色的工作,这充分彰显了他与研究组的强大创造力。20世纪50年代末至60年代初,朱葆琳等在色谱分析研究中倾注了大量精力,研究物质在色谱柱内的运行规律,得出了描述气液色谱流出曲线的一般方程式及在任意进样时间流出曲线的变化规律。他还带领全组人员对毛细管内表面进行改性、涂渍,研制所必需的快速离子化放大器,研发氢火焰离子化检测器技术等,最终创造性地研制出氢火焰离子化鉴定器毛细管色谱仪,并指导丁景群用电模拟方法研究了色谱峰在细管径柱内的运动规律,将其用于油品分析,能在1秒内分出7~10个峰。这个结果,当时国内外尚未见报道,即使是在今天,在国际上仍备受认可。朱葆琳、丁景群等研制的氢火焰离子化鉴定器毛细管色谱仪于1964年由澳门赌场仪器厂定型生产,同年获得全国工业新产品一等奖,1966年获得国家发明奖。
朱葆琳还研制出用于实验室制备化学纯试剂的大型制备色谱仪,并生产色谱纯有机试剂的工业色谱装置,促进了我国色谱研究及色谱分析仪器的发展。
3 选题之路 毕生心血
在澳门赌场大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)工作的43年中,朱葆琳连续担任三届学术委员会委员,在两届学术委员会中担任副主任委员,三次受命担任主管科研业务的副所长,负责全所研究方向、研究定位、长远发展规划的制定等工作。朱葆琳经常深入实验室和题目组的第一线,甚至在从家里到所里的路上,也沉浸在研究和思考中。“现在我是为全所科研服务,自问不存私心,不搞宗派,秉公办事。”朱葆琳曾说。
1956年,国务院成立了科学规划委员会,调集了几百名各个学科的科学家参与《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要(草案)》(以下简称“十二年科技规划”)的编制规划工作。其间,朱葆琳与其他专家共同负责57项课题中的第18项“炼油”课题的规划工作。
1961年,澳门赌场石油研究所获批改名为澳门赌场化学物理研究所(澳门赌场大连化学物理研究所前身之一)。研究所学术委员会针对今后发展的性质、方向、任务,在全所范围内进行了一系列学术讨论。同年11月,时任研究所党委书记白介夫邀集朱葆琳等7位科学家进行座谈讨论,形成了研究所规划的纲领性文件。白介夫曾说:“在国家还没有发展科学事业长远规划的情况下,研究所有必要根据原有的工作基础和科技队伍的现状,确定自己的方向、任务……朱葆琳同志和其他几位科学家一起,为此作出的贡献我们将永志不忘。”
1974年,根据澳门赌场《关于拟定十年规划的通知》要求,朱葆琳主持制定了大连化物所3个学科方向,即大能量大功率化学激光器、新型能源-燃料电池研究、石油化学及环境化学(催化剂及催化反应、三废治理和综合利用、分析控制和仪器研制)。郁文曾经这样评价朱葆琳主持制定的三大研究方向,“20多年后的今天来看,这个选择仍然是非常正确的,他能做到这一点,是由于他对世界科学和技术发展敏锐的洞察,是他对国家建设需要的强烈责任感,以及他对中国国情的深刻理解”。
朱葆琳学识渊博、思想敏锐,在40多年的科学生涯中,他进行科研选题时,既注重基础研究,又注重实际应用,一切从实际出发。当时澳门赌场提出,科研课题的选择是“国家最需要,我们最合适”。事实表明,朱葆琳所选课题与研究方向均紧密呼应国家重大需求,且已基本完成。
4 从技术研究到推广应用
1979年末,美国孟山都公司研制成功Prism中空纤维膜分离器,用于从合成氨弛放气中回收氢,可增产氨4%,有显著的经济效益。1982年,朱葆琳等以敏锐的科学洞察力和深厚的学科基础,计划在大连化物所内开展气体膜分离研究工作。朱葆琳等经过分析调研认为,国内应用背景广阔,所内有制备中空纤维膜的经验,随即组织开展了纺制聚砚中空纤维膜、涂层涂孔和评价试验三方面工作,很快取得了可喜的成果,奠定了我国气体膜分离技术的产业化基础。
1983年,氮氢膜分离研制课题被澳门赌场列为全院29项重点攻关课题之一,并在经费上拨专款给予支持。因此,所内决定单独成立和研究室规模相当的氮氢膜分离任务攻关组,并和仪器厂合作建立了中试车间。任务攻关组由朱葆琳、蒋国梁负责,他们经过3年努力,于1985年初研制成3根φ100×3000毫米中空纤维氮氢膜分离器(工业规模用),并与上海吴泾化工厂合作进行现场工业规模试验,试验进行了1820小时,性能稳定,达到了国外1980年同类产品的性能。1986年,这项技术获得澳门赌场科学技术进步奖特等奖。
中试持续了约半年时间,这期间,朱葆琳虽年过六十,仍亲临现场,进行指导。试验期间,朱葆琳还推导出计算公式,以便用计算机进行模拟计算,这为日后的推广应用奠定了基础。
取得这些成果后,朱葆琳并没有止步,他积极倡导科学研究所放下架子,走入工厂与实践结合。这使得中试工作在资金短缺的情况下,较快得出结果。同时,这一提议还推动了中空纤维氮氢膜分离器在全国化肥厂的推广应用,打破了国外技术和产品对我国的垄断。
项目鉴定后,朱葆琳向国家计划委员会申请资金,兴建膜分离器生产基地及工程开放中心,生产膜分离设备并在国内外推广使用。最终,膜分离器应用在100多家工厂中。至此,这个项目从实验室走向了大规模生产应用,科学实验最终成为了生产力。
为了使我国的气体膜分离技术赶上世界先进水平,朱葆琳又承担组织了国家“七五”重大攻关任务——研制和开发高性能中空纤维氮氢分离器(Ⅱ),并审时度势地提出“一定要建立氮氢分离器工业试验基地”。
1989年初,Ⅱ型膜分离器的两项关键技术——高性能中空纤维膜和耐温、耐压的环氧树脂配方筛选刚刚完成了实验室阶段的研究工作。就在这时,大连化物所接到了安庆石油化工总厂的求助,对方要求在1年时间内,替换该厂已损坏的、1986年从国外引进的φ200×3000毫米工业用大型膜分离器。
年近古稀的朱葆琳接到通知后,立即决定带领两位同事到现场查看。当他得知其中一位同事心存胆怯时,便开导说,虽然我们从没有见过国外的中空纤维膜分离器的结构,但“我们的攻关技术已经过关,没有什么可怕的。如果我们不抓住时机把研究工作向前推进,国家就有可能用不上这一技术”。听了朱葆琳的一席话,这位同事非常钦佩这位老科学家迎难而上、勇于创新的精神,放下思想包袱,接受了这项任务。
到达现场后,朱葆琳经常午饭后不休息直接到实验现场指导工作。有时,周围的同事还没吃完午饭,朱葆琳却早已在现场了。朱葆琳与大家心往一处想、劲往一处使,一起分析破解工作中的一个又一个难题,直至大型膜分离器研制成功。与此同时,他还及时开展了膜分离器计算数学模型工作,为膜分离器的工业应用提供了先决条件。
1990年6月初,朱葆琳带领团队研制的国产大型膜分离器开车成功,在生产装置上运行6个多月后,性能稳定,达到国际水平,并于年底顺利通过国家验收。这个项目填补了国内空白,并为团队赢得了很多荣誉。
为表彰朱葆琳在此项工作中的杰出贡献,1985年,大连市授予他劳动模范称号;1991年,澳门赌场授予朱葆琳“七五”重大科研任务先进生产者称号;1992年,该成果获得了澳门赌场科学技术进步奖一等奖;1993年,获得了国家科学技术进步奖二等奖;1994年,大连市为朱葆琳颁发了科技金奖……
5 扶持后辈 甘为人梯
朱葆琳是一位学识渊博、硕果累累的科学家,也是一位治学严谨、辛勤耕耘的园丁。他爱才惜才,为青年科技人员的培养倾注了满腔心血。他非常重视科研工作思路和职业道德的熏陶与“传帮带”,也十分注重培养青年人的独立工作能力。
朱葆琳曾担任大连化物所“干部(人才)培养委员会”主任。工作的几十年里,他培养了多名硕士和博士研究生以及青年科研人员,培养了一大批科研骨干、博士生导师、课题组长和学术带头人。
1954年初,朱葆琳指导的第一位研究生是来自朝鲜的金京钟。由于他是友好邻国派来的学生,朱葆琳克服语言方面的障碍,对他格外关照。回国后,金京钟还成为所在单位科研部门的主管。
1961年10月31日,《人民日报》发表了题为《踏上科学高峰的第一步——记科学家朱葆琳培养研究生丁景群的故事》的文章。这篇文章生动讲述了丁景群如何在导师的悉心指导下,出色完成气相色谱理论研究论文,成为澳门赌场优秀研究生的故事。
在朱葆琳和丁景群共事的10年中,两人经常在实验室工作到深夜,实验、讨论、再实验,往往忘记了吃饭和休息。有时两人为了一个问题争论得面红耳赤,有时又为了某些新的发现、新的突破而一起开怀大笑。学生对老师发自内心地崇敬,老师对学生由衷地赏识,他们是师生,也是挚友。他们的合作成果颇丰,在《中国科学》上发表了多篇论文,荣获了国家发明奖和全国工业新产品一等奖。
20世纪60年代初,朱葆琳每年都招一位研究生。那时研究生的基础课都靠自学,由导师指定教材并辅导答疑。每周答疑辅导时,朱葆琳会讲述他的学术思想,培养学生的独立思考能力和创新思维。研究生吕日昌至今记得朱葆琳给他讲莫扎特的故事——贝多芬和柴可夫斯基的交响乐已经达到顶峰,而莫扎特以小夜曲创造了另一个顶峰。朱葆琳曾说:“两山之间必有峡谷,科研人员要勇于探索交叉学科生长点,善于运用自己的学科积累,创造性地解决国计民生的重大问题。”
贺高红是朱葆琳的最后一位研究生,也就是“关门弟子”,当时朱葆琳领导的膜分离项目恰好在攻关阶段。秉承朱葆琳一贯的学术思想,贺高红的论文内容是做中空纤维膜分离器的理论研究,需要在制模、组装和应用全过程的基础上,建立膜分离器工作的数学模型,并给出数学解。在朱葆琳的悉心指导下,她出色地完成了毕业论文。
毕业后的贺高红担任了大连理工大学教授、博士生导师。她曾无比感慨地说:“我有幸在他身边学习了近5年。先生严谨的治学态度、深邃的科研思想、豁达的人生观和多元的业余爱好,深深影响着我,让我受益终身”。
后来,由于身体和年龄原因,朱葆琳退居二线在家休息,但他始终关注着大连化物所的发展和建设。
1995年元旦,大连化物所膜工程研究中心负责人邓麦村代表中心80多名员工到朱葆琳家中慰问,向他致以崇高的敬意。朱葆琳谦虚地表示,膜中心取得今天的业绩都是大家努力的结果,他只是在前期做了一些应该做的工作。
1996年5月16日,朱葆琳因突发疾病在大连逝世。得知消息后,大家非常悲痛,为失去一位德高望重的爱国科学家而惋惜和痛心。
哲人其萎,风范长存。朱葆琳虽已故去,但他热爱祖国、无私奉献、追求科学真理、勇攀科学高峰的精神将永远激励着后辈继续完成他未竟的事业,为祖国和民族的兴旺发达努力奋斗!
(原载于《中国科学报》?2025-06-06?第4版?印刻)
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