王先锋,1981年生,山东泰安人,青岛大学纺织工程本科毕业,青岛大学纺织工程硕士毕业,东华大学纺织材料与纺织品设计专业博士毕业,东华大学特聘教授

 

  约王先锋做启明星采访有几个考虑,一是他在2016年入选启明星中是相对年长的一位,二是东华大学的启明星我有几年没来拜访了,第三个或许是更重要的缘由是近来国际上正在酝酿以革命性纤维发端的纺织业新变革,在此产业变革的关键时期访问东华大学的启明星应该是恰当的。采访王先锋之前的一周他参加的一个研讨会恰恰就是以大纤维为主题的。
 
  采访在东华延安西路校区学校图书馆对面的一幢二层小楼,门口挂着“现代纺织研究院”的牌子,小楼估计有50多年历史,斑驳的外墙面透露出某种沧桑感;进得内室,特别是听到和看到王先锋为我们展示的与纤维有关的课题成果,顿时有某种跨时空的感觉。
 
 
(一)
 
  1981年出生的王先锋给人的第一印象是人高马大,所以当他介绍自己是山东泰安人氏时,感觉很吻合。王先锋的家境一般,其父是镇上的公务员,母亲是普通工人,先锋说由于他是家里唯一的男孩,所以孩时受到家人的宠爱多一些。
 
  2001年高考,本想念医学报考青岛大学医学院的王先锋因考分不理想被调剂到该校纺织工程专业。当时该专业大部分学生都是调剂来的。王先锋说他考虑到青岛有许多纺织企业,日后就业没有问题所以就安定下来。这样他就从本科一直念到硕士研究生毕业,所学的都是传统纺织体系里的东西。
 
  因青岛大学没有纺织学科博士点,导师推荐他报考东华大学俞建勇教授的博士,这样2007年底就到了东华大学,并顺利通过了博士入学考试。2008年9月入学后,王先锋还见到了后来成为第二导师的丁彬教授。丁老师当时刚从国外回来,即受聘东华教授,“刚从国外带来新课题、新想法的丁老师很需要有兴趣的学生一起参与。面试中我被丁老师选中,这样我就成为他的学生之一。我的博士专业方向是纺织材料与纺织品设计。”
 
  博士第二年进入专业后,经事先调研并多次征求二位导师意见,先锋把自己博士论文课题方向定为:静电纺微纳米纤维材料的结构调控及其在气体传感器中的应用。确定这个方向是基于微纳米纤维材料是国际上90年代才提出来的比较新的方向,二位导师都已有这方面的项目或课题,而且他们这个团队里已有3个博士和2个硕士一起在做这个方向的工作。

 

 

  尽管已经隔了好几年,但说起这个课题,王先锋如数家珍:“我这个方向和传统的纺织工程有差异,属于现代纺织的范畴。所谓微纳米纤维的特点是纤维直径更细,甚至可以细到20纳米以下,相当于一根头发丝的几千分之一。如此尺度纤维的纳米效应就更明显,这就赋予这种材料以新的独特性能,比如较高的比表面积、丰富的孔结构,从而制成的传感膜材料能提供更多的吸附位点,可检测的物质包括气体、重金属离子和生物分子等。相比纳米颗粒材料,纤维的连续性和结构都更胜一筹,更具有适应性。”
 
  王先锋的研究成果喷发段集中在攻读博士及在博后研究期间。在导师的鼓励和对科研执着的追求下,他全身心投入科研。攻博期间他先后发了20多篇SCI文章(当时学校的要求是发一篇SCI就可以毕业),其中第一/共同第一作者为13篇。他的博士论文课题“静电纺纤维膜的结构调控及其在甲醛传感器中的应用研究”不仅获得了“上海市优秀博士学位论文”和“王善元全国纺织科学与工程一级学科优秀博士学位论文创新教育奖励基金”,而且因其对于检测甲醛、三甲胺等挥发性有机物检测的独有价值――微纳米结构、灵敏度更高,在王先锋博士毕业后继续有人接着做并且已做到产品阶段,向外销售。
 
  事实上,微纳纤维可以做的事情还有很多。王先锋以他们制备出来的纳米蛛网(直径小于20纳米)为例介绍说,这种超细结构可以拦截更小的物质,如此就可以在病毒过滤方面发挥作用。上述工作部分已发表在《纳米技术》、《大分子快报》,并作为封面文章重点报道。由于前期工作具有一定的影响力,2013年,王先锋受邀在杂志影响因子达31.08的《材料科学进展》上撰写长达71页的综述文章。
 
  除了论文高产出,先锋说这三年最大收获是有幸接触两位导师,“两位导师各具魅力,俞老师高屋建瓴把握方向,而丁老师则以严实细密见长。在两位老师的带领下,我能一直走在正确的道路上。”
 
 
(二)
 
  在两位导师的推荐下,王先锋从2012年6月起到美国西弗吉尼亚大学,在华裔科学家李丙运教授指导下做了两年半的博士后研究,方向是多孔材料在二氧化碳吸附分离方面上的应用,这是和美国能源部(DOE)合作的项目。
 
  DOE的项目要求课题组人员每个月去做一次课题进展汇报。一开始王先锋是跟着去,没多久,就由他为主汇报,几乎每次汇报王先锋都会去。对此先锋这样解释:“这种汇报是很锻炼人的经历。一般是8~9人的规模,主要是汇报人对自己的阶段性工作做一个总结,同时为下一阶段的工作做铺垫。这个不断让我‘开口’讲的工作,不仅锻炼了我的英语和胆量,也让我更自信了。”
 
  在美国做博后研究的这段时间不但对王先锋在科研思维上、科研的自信上有帮助,而且学术上的成长也大大跨进了一步。先锋在西弗实验室的工作主要和二氧化碳吸附分离有关,他们是在燃煤电厂的排放管道中安放这种吸附材料来看吸附效果。先锋说他回国后承担的课题有相当部分是延续了在西弗的工作,包括回国后申请到的国家自然科学基金青年项目,就是结合美国实验室的工作和之前微纳米纤维材料研究的产物。说到这里,王先锋有点感叹:二氧化碳捕集与封存的意义其实现在已经越来越清楚了,这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济和可行的方法。但可惜的是目前我们只做到吸附分离阶段,下一阶段的二氧化碳封存还未开展。而美国这方面的研究一直没有中断,目前他们已经做到了把捕集到的二氧化碳气体储存到地下。
 
  在美国两年半时间,王先锋发了10篇SCI文章,掌握了多孔材料吸附剂设计与制备技术,这些为他回国继续从事这方面工作奠定了基础。
 
 
(三)
 
  2015年1月从西弗回国的王先锋面临归属的选择。正好那时东华大学有个“特聘研究员计划”,对符合条件的海归学者直接给研究员、博导的身份,给予科研启动经费150万元,实验室条件也有匹配。差不多那时候青岛大学也给这位校友发出邀请,条件也是直接成为教授和博导。“主要是感恩俞院士和丁老师的培养,同时也想留在大上海打拼,我婉言谢绝了青岛大学的邀请。选择了东华。”
 
  回国第二年,王先锋成功申请到上海市青年科技启明星计划,启明星课题与环保型纳米纤维防水透湿膜材料制备有关,是传统纺织和现代纺织结合的课题,也与他前些年微纳米纤维制备的工作有很大关联。
 
  王先锋介绍说:“防水透湿膜是制备高档户外运动服(如登山服、冲锋衣)和野外作战服的重要功能膜材料。目前,商品化的防水透湿膜如美国Gore公司开发的Gore-Tex聚四氟乙烯膜,产品性能优异,但对我国实行严格的技术垄断。因此,启明星这个课题,就是想打破Gore公司的技术壁垒,开发具有自主知识产权、高附加值的环保型纳米纤维防水透湿膜材料。该课题对我国纺织工业的环保、可持续发展以及推动传统防水透湿面料产业向现代纺织升级具有重要的意义。”
 
  话题涉及到传统纺织与现代纺织的结合,我因为今年以来参与了京沪地区一些专家自发组织起来的一个未来纺织工作组的活动,故对这方面的话题也很感兴趣。据工作组专家的研判,近年来国际上一些发达国家正在酝酿的、以革命性纤维引发的这场未来纺织业的革命,将影响和带动所有与纤维、织物有关的行业,深陷制造业不景气和全球经济危机的世界经济或许会因此而迎来转机。工作组的建议是,这个大纤维产业国内要赶紧布局了,尤其建议能首先在上海示范,理由之一是上海有发展大纤维产业的诸多有利条件:例如拥有纤维研究雄厚实力的东华大学就是上海发展大纤维产业的重要科技支撑。
 
  我引出上述背景是想让眼前的这位从事多年微纳米纤维研究及制备的专家也对大纤维提出看法。到底是业内专家,王先锋马上给予回应:“我认为国内要做智能纤维(纺织品)这件事正是时候。美国、德国已经意识到纺织纤维材料一旦和智能化技术、网络信息技术连接起来,则这个全新的行业将影响到我们生活的方方面面。可穿戴柔性电子设备可以集成到衣物或整合到人体皮肤上,能够随时、随地、随意地获取和分享肢体运动、脉搏心跳等多种信息,从而在人体运动捕捉、医疗健康监测等领域拥有巨大的应用前景。但就目前来说该领域的研究还只是处于实验室阶段,可穿戴智能纺织品或者说大纤维怎么设计和广泛应用是一个体系化的事。我现在做的微纳米纤维材料和大纤维一定是有密切关系的。”
 
  “国内开展现代纺织符合实际,美德等众多国家一直没有忽视纺织的作用,现代纺织更强调功能化、智能化。如果可以把纺织、材料、光电子器件和机械等结合起来,把微纳米纤维与传感、通信、计算和储能等功能结合,也许会挖掘出小纤维的大智慧。”王先锋说道。
 
  采访到下午4点,接近2个半小时,准备告辞时,先锋的老师丁彬教授正好回来,我们又一起就大纤维这个话题聊了几分钟。到底都是东华人,一说到纤维的意义,丁教授立马妙语连珠:“这个世界都是纤维编起来的,衣服是纤维是可编织的、钢筋、建材乃至世间万物本质上都是纤维状结构构成的,因此可以说整个世界都是纤维编出来的。”
 
  意犹未尽的我们相约就现代纺织和大纤维话题保持联系,一起为上海大纤维产业的发展尽我们的绵薄之力。

 

江世亮、顾姚星采写于2016年9月15日