高从堦：毕生追寻神奇“膜”力

□ 本刊记者 任光莉

在某展览会上，一位工程师把加入墨水的自来水倒入一台装置，按动开关，透明清澈的水随即流出。工程师拿起水杯一饮而尽，围观者赞叹不已。使墨水变清水的“魔术师”，就是反渗透膜技术。

自上世纪以来，膜技术一直是各国在化工、环保、食品、医药等领域竞相发展的高新技术。在攀登世界膜技术高峰的征途上，中国工程院院士、中国海洋大学化学化工学院名誉院长高从堦跋涉了半个多世纪，为我国膜技术跻身世界前列作出突出贡献，成为我国膜分离技术领域的著名专家和反渗透膜工程技术领域的开拓者之一。

被科学“俘获”的少年

1942 年11 月，高从堦出生于山东省即墨县西元庄的一个普通农民家庭。他自幼勤奋刻苦、聪颖好学，在即墨二中读书期间曾因品学兼优，被推荐参加青岛市的少年夏令营。在那里，他聆听海洋知识、制作舰船模型、绘制大海图画，深深迷恋上了这片深蓝。

1957 年，高从堦考入青岛九中。青岛九中原为青岛礼贤中学，是所百年名校，以校风严谨著称。在这里，老师们的悉心教导对高从堦产生深远影响，尤其是化学老师刘总锷，把他领进了科学的大门。当时，刘老师为开阔同学们的思路，经常把大学里的化学课程讲给他们听。高从堦虽然不能完全听懂，但激发了浓厚的学习兴趣。假期里，刘老师还带着同学们勤工俭学，从藻类中提取一种胶质卖给化工厂，这让同学们领略到化学的神奇魅力。也是从那时起，高从堦知道了科学是一个充满魔力的世界，那里蕴含着无穷的奥秘，有着巨大的发展空间。

怀着对海洋和化学事业的无限憧憬，1960 年，高从堦以第一名的成绩考入山东海洋学院化学系。在这里，他遇到了时任化学系主任的闵学颐教授。闵教授治学严谨、视野开阔，是中国膜技术研究的发起人之一。跟随闵教授，高从堦走上了与膜为伴的科研人生。直到今天，他仍对自己的老师念念不忘：“我很感激老师，没有他的带领，我就不会走在这条路上。”

从全国大会战“入行”

人类居住的地球，陆地面积不足30%，超过70%是水。地球虽被称之为“水球”，但淡水储量少之又少。如何将取之不尽、用之不竭的海水资源转化成人类所需的淡水资源，并使之规模化、产业化？海水淡化，成为解决全球淡水资源危机、实现可持续发展的重要途径。

世界上海水淡化大规模应用的主要技术分为热法（蒸馏法）和膜法（反渗透）。从技术上看，这两种技术各有优劣：热法成本高、投资大，但工艺成熟、得到的淡化水水质好；反渗透膜法则以投资小、能耗低、成本低、建造周期短等优势逐步占据国际市场的上风。上世纪60 年代，美国率先实现了用反渗透膜脱除海水盐分，在军事和民用领域展现出巨大的实用价值。

1965 年，高从堦被分配到国家海洋局第一海洋研究所海洋化学研究室工作。当时，海水淡化是海洋化学研究的一个方向。1967 年，国家启动了在北京、青岛、上海同时展开的全国海水淡化大会战。北京和青岛主要进行反渗透法研究，上海主要攻克电渗析法技术。会战的目标，就是直接从海水中获取淡水。

在领导和专家的推荐下，高从堦参加了这场大会战。依靠扎实的专业知识，他和同事们一起参与到反渗透膜的研究与开发中，夜以继日地实验，经过一年多的努力，终于完成了反渗透脱盐法日产1 吨淡水的板式海水淡化器的技术设计、样机制备，为醋酸纤维素反渗透膜的研究成功和完成全国海水淡化大会战任务作出了重要贡献。这场会战，也使年轻的高从堦得到快速成长。从那时起，他就没再离开过膜技术科研一线，开始了与膜为伴的终身奋斗。

扭转长期依赖进口的局面

1970 年春，海水淡化会战主力从青岛移师杭州。作为会战的科研骨干，高从堦也转战杭州，继续致力于膜技术和海水淡化的研究开发。1974年，高从堦担任“CTA 中空纤维反渗透膜和组器研究”课题的负责人。他带领团队克服资料少、原料短缺、设备供应紧张等困难，经过8 年不懈努力，在国内率先研制成功CTA 中空纤维反渗透膜和组器并产业化，由于其性能与当时国际同类产品相当，迫使国外产品价格下降 30% 以上，为反渗透分离技术在中国的深入发展奠定了扎实的基础。

1982 年，高从堦以访问学者的身份赴加拿大滑铁卢大学进行为期两年多的进修交流。其间，他努力掌握国际膜技术的发展趋势，独立完成了有关荷电膜研究的两篇论文，并在国际上首次采用“离子交联复合法及功能团等当量反应复合法”成膜。回国后，他到国家海洋局杭州水处理技术研发中心工作，主持国家科技攻关项目“中盐度苦咸水淡化用反渗透膜及组器研究”。经过近5 年的艰苦攻关，使开发的新的膜品种接近国外同期商品膜的性能，从根本上扭转了膜产品长期依赖进口的局面。该项目在1991 年获国家海洋局科技进步一等奖，并于1992 年与其他三个课题合并为“国家反渗透膜装置及工程技术开发”项目，荣获国家科技进步一等奖。作为项目第一完成人，高从堦还受到党和国家领导人的亲切接见。

与此同时，他还承担了“荷电膜及性能研究”，以不同方法研制出多种荷电膜，并在国内最先开展聚合物多元合金膜的研究工作，为提高膜综合性能和增加膜品种提供了更多的手段。1991 年，高从堦参加国家“八五”科技攻关计划论证，作为“反渗透复合膜研制”专题负责人，他带领团队设计制造了高自动化程度的大型支撑膜的制膜机和复合膜机，为放大工业化奠定了坚实的基础……由于高从堦在我国反渗透膜工程技术领域的开拓性贡献，1993 年获国家“有突出贡献的中青年专家”称号，1995 年当选为中国工程院院士,成为我国当时最年轻的院士之一。

始终瞄准世界科技最前沿

在数十年的科研生涯里，高从堦攻克过无数难题、翻越过无数高山，但从来没有歇一歇的想法。他深知，掌握膜技术，事关未来发展大计。而与西方发达国家相比，在这个领域中国起步晚、底子薄，只有不断创新，将目光瞄准世界科技最前沿，一步一个脚印脚踏实地地拼搏奋斗，中国人才会在世界膜技术领域占据一席之地。

以创新为引领，一项项科研成果不断问世。1997 年，他主导建成国内第一条反渗透复合膜生产线，成功实现反渗透复合膜的国产化，打破了国外产品价格壁垒和垄断地位；2002 年，他开展海水纳滤软化技术的研究，开发了适合于海上油田注水与注聚的低压膜法海水软化处理技术，填补了国内空白；2004 年，他主持“973”计划中的“高分子复合膜微尺度加工理论与方法研究”和“节能型高分子复合膜的微结构调控与制备方法”课题，制备出的高性能海水淡化膜元件的平均脱盐率达到99.2% 以上；2006 年，他又最先在国内系统地展开对正渗透膜及其性能的研究，为我国正渗透过程的研究打下良好的理论和应用基础；2008 年，又瞄准国际先进技术提出并进行了反应型纳米颗粒填充复合膜的研究，为反渗透复合膜的进一步改进提高指出了途径；2015 年，他主持的“海水淡化膜高性能化的混合基质方法”课题研究，为我国新型高性能混合基质膜的发展打下了坚实基础……

“创新是新时代的强音。只有着眼国家重大战略需求，才能实现我国膜技术领域的跨越式发展。”这是高从堦常说的一句话。这些年来，以创新为引领，围绕国家重大战略需求，高从堦先后承担包括国家“七五”和“八五”科技攻关项目、“973”计划、“863”计划、国家自然科学基金等近20 项，收获一系列重大创新成果，这些成果广泛应用在饮用水、医用纯净水、电子工业用超纯水等方面，已达到世界先进水平，在国家水安全保障体系中起着不可或缺的作用。他本人也荣获国家科技进步一等奖、何梁何利科技进步奖及省部级科技进步一、二、三等奖等十多项荣誉。

与“膜”为伴五十多年，高从堦见证了我国膜技术从无到有、从起步到迈向世界先进的历程。他为之倾注全部心血的膜技术，如今形成了具有中国特色的产业体系，产业规模不断壮大，一大批优秀企业和优势产品如雨后春笋般涌现。预计至“十四五”末，我国膜工业总产值将超过5000 亿元，成为全球膜产业大国和膜应用大国。

从青葱少年到满头银丝，半个多世纪的筚路蓝缕，只为追求中国“膜”力。那一张张小小的膜上，写满了这位科学家辛勤的汗水、不懈的追求和忠诚的信仰。