吳明紅的簡歷令人驚嘆:30歲被聘為副教授、研究所所長,34歲被評為教授、博導,研究生部主任、校黨辦、校辦主任。目前任上海大學黨委常委、副校長。
在第二屆世界東陽人大會召開前夕,記者聯系了吳明紅。盡管工作繁忙,但吳明紅一直關注著家鄉建設和發展:“當前,東陽發展正面臨‘五個關鍵時期’,而工業一直是東陽經濟發展的關鍵,東陽在持續推進綠色發展,堅決打好污染防治攻堅戰方面取得了巨大的成就。在國家大力推進生態文明建設的新常態下,需要我們牢固起經濟發展與環境保護的‘共生’觀。希望東陽能進一步加大先進科技治污力度,加快環境監管平臺標準化建設,為人民走出一條生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。”
追求科學人生
少年時,吳明紅腦中充滿了各種斑斕的夢想,其中最愛聽科學家的故事,牛頓、愛因斯坦、愛迪生、居里夫人……他們不畏艱險的追求科學的精神讓她感動不已,尤其敬佩居里夫人,想著長大了要當科學家。由于居里夫人是研究放射化學、核物理和核化學的,所以吳明紅也對該專業領域產生了濃厚的興趣。1985年,本應填報中國科學技術大學的她,卻以全縣前十名的高分,陰差陽錯到了學科剛剛建立的上海科技大學(現上海大學),為此,她曾一度想要重新參加高考。
在師長、親人的鼓勵下,她重新找到了自己的定位,勤奮學習,成為全系成績最好的學生,在大學三年級就參加一般要到研究生階段才能參與的射線應用研究所的工作。1992年,她從上海科技大學碩士畢業,考入中國科學院上海原子核研究所攻讀博士學位……在她的孜孜努力下,吳明紅一路走來,一路風景,收獲了很多令人艷羨的成果。
科學無國界,科學家有國籍
1998年,吳明紅赴日本原子能研究所進行合作項目的研究。四年前她26歲時,吳明紅曾作為日本早稻田大學的訪問學者,到日本原子能研究所工作過。四年中兩次到日本原子能研究所做訪問學者,這是吳明紅科研人生的重要轉折點,開始進入輻照技術在環境保護中的應用這一前沿研究領域。
吳明紅所在的課題組有5名成員,除了吳明紅外都是日本學者,承擔的課題是高分子敏感性水凝膠創面敷膜的研制。吳明紅在國內從事過多年有關敏感性生物醫用水凝膠的研究,于是她主動承擔了課題中最艱苦也是最重要的敏感性水凝膠的合成實驗及結果分析。這種合成實驗一做就是幾十個小時,其間還要不斷觀察反應狀況,收集實驗數據,有時一個實驗下來,就是連續幾個通宵。不到三個月的時間,她便摸索出了水凝膠敏感性的各種實驗參數和條件,最后項目提前完成,并申請了日本國發明專利,輻射化學研究室主任吉井文男不由得對她豎起了大拇指,贊嘆說:“你就是我們要找的人!”
吉井文男盛情邀請她繼續留在原子力研究所,參與他們進一步的工作。可是吳明紅心里著說不出的滋味,因為當她將研究成果整理成學術論文時,吉井文男卻告訴她可以署名第一作者,但單位署名只能是日本原子能研究所,而不能出現上海大學。對此,吳明紅喜憂參半。喜的是自己的工作成績、科研能力得到驕傲的日本專家肯定;憂的是國家培養了自己,自己卻不能為國家增光添彩。權衡再三,吳明紅婉言謝絕了日方的邀請,毅然選擇回國。她說:“科學沒有國界,但是科學家卻是有國籍的!我們這一代人,親眼看著祖國是怎樣艱難地挺起胸脯的;我們也看到了,在許多方面,世界上科技先進發達的國家把我們甩了很遠一段距離。但我們的國家非常重視人才的培養,花費了大量心血建立起培養人才、引進人才機制。盡管在國內個人待遇無法與發達國家相比,但國家興衰,我們責無旁貸、刻不容緩。”
胸懷強烈的報國之心,吳明紅回國后一頭扎進振興中華的科研教學中。以后她又多次到日本原子能研究所訪問,雙方的交流、合作研究至今一直延續著。在平等的科研條件下,一起進行研究、探索,實現雙贏。吳明紅要的就是這樣的合作模式。
把核技術用于環保領域
2012年6月11日,在人民大會堂開幕的中國科學院第16次院士大會、中國工程院第11次院士大會上,時任上海大學環境與化學工程學院執行院長的吳明紅,以“核技術環保應用”研究成果,獲得了第九屆光華工程科技獎。
光華工程科技獎是中國工程科技領域的最高獎項,每兩年頒發一次,用以表彰那些在工程科學領域做出過重要貢獻和成就的科學家。吳明紅是這一屆光華工程科技獎的唯一女性獲獎者。
長期以來,我國在環境有機污染物削減控制方面的關鍵技術與國際存在較大差距,核心材料方面的探索及應用較為單一,不能滿足多介質中復雜有機污染物治理的需求。吳明紅帶領團隊, 用十多年時間,彌補了這一空白。
作為環境化學工程領域的專家, 吳明紅知道,制藥、印染等工業排放高濃度有機廢水高毒性、難以常規生化處理、處置難度大的問題一直令人深惡痛絕。為了解決高毒性難降解有機污染物治理的關鍵難題,她和團隊采用輻射技術,成功實現了對高毒性難降解有機污染物的開環降解和有效治理,并取得了多項原創性成果。相關研究不僅獲得10多項在污染物處理方面的專利,還建立了國內首個擁有自主知識產權的高濃度、難降解廢水電子束輻照處理資源化產業示范線。如今,依托高能核技術在環境中的應用,吳明紅和團隊的研究成果已經分別在上海彭浦、南翔建立了兩個產學研基地,年產值數千萬元,取得了良好的社會效益和經濟效益。
吳明紅的這一創新研究,不僅完成了國家自然科學基金杰出青年基金項目,獲得了中國工程院光華工程科技獎,也獲得了中國同位素與輻射行業協會“核技術應用突出貢獻獎”。而作為把核技術應用于環境領域的專家,吳明紅也早在2008年就當選為俄羅斯工程院外籍院士,隨后又當選了俄羅斯自然科學院外籍院士。
2017年10月9日,吳明紅與團隊再次“名聲大噪”,這源于她與團隊在石墨烯的研究上取得了重大突破。當日,國際著名科技雜志《自然》在線發表了題為“通過離子控制石墨烯氧化膜層間距實現離子篩”的研究論文。這一研究論文提出并實現了通過水合離子精確控制石墨烯膜的層間距,展示出優異的離子篩分和海水淡化性能。
這是吳明紅團隊在獲得國家自然科學獎二等獎之后的又一次重大突破,她也成為這一領域的科學“引路人”。
石墨烯是一種由碳原子組成、六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料, 具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景, 被認為是一種未來革命性的材料。
多年前,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。然而,將石墨烯作為有機污染物催化降解以及選擇吸附的新材料,卻仍在很多方面存在問題,尤其是要突破石墨烯片層材料精確調控和石墨烯宏量制備的科學難題。
精確控制石墨烯膜的層間距,在環境、能源材料等領域具有重要意義,尤其在水處理、離子和分子分離以及電池、電容等應用領域中起到關鍵作用。吳明紅說,層間調控石墨烯膜材料已成功應用于高鹽有機廢水的治理工程,可將廢水中的有機物、金屬離子等高效選擇分離,最終蒸發結晶出可分離的鉀鹽、鈉鹽等純凈工業用鹽。相關技術在高鹽有機廢水治理零排放項目中得到復制推廣。同時,石墨烯基的催化材料也成功應用到船舶行業以及石化行業的VOCs有機污染物治理工程中,在江南造船廠等大型國企中得到了示范應用,產值已經達到了十多億元。這項工作于2018年獲得了上海市科技進步獎一等獎。
今年5月,因為在環境治理核心材料研發、揮發性有機污染物和工業高鹽有機廢水治理及資源化等領域取得突出成果,吳明紅獲評上海市十大科技精英。
工作著才是最美麗的
居里夫人的“科學人格”,無時無刻不在影響著吳明紅,讓她不知疲倦地在科學研究中實現新的突破,并將研究成果轉化成先進的實用技術。
“搞科研需要有一條道走到黑的毅力,只要路是對的,就不要怕路遠。要在失敗中獲得新知。”在研究用輻射接枝法制備智能材料時,單單在熱敏性單體這一物質上, 她就曾做了數百次實驗,懷疑、沮喪,重新沒日沒夜尋找,幾乎堅持到最后一個位點才發現關鍵所在。也正是因為有堅持不懈、求真務實的精神,為吳明紅在國際上首次揭示和闡明難降解污染物的輻射降解機制奠定了堅實基礎。
近年來,吳明紅負責完成了國家自然科學基金杰出青年基金項目、重點項目、原國家863項目、國家“十五”科技攻關項目、國際合作項目以及上海市科委、市教委等眾多科研項目。由她領銜的教育部長江學者和創新團隊發展計劃在資助期結束后,由于成果豐碩, 還獲得了教育部優秀團隊滾動支持。
作為杰出女教師,吳明紅說:“我的課最多只備60%,從來都不充分。”余下的時間,吳明紅總會不失時機地啟發學生提出一些問題,并調動學生自己回答這些問題,然后再加以提煉、總結、升華,最后再反饋給學生,并經常鼓勵學生:“不要把卓越看得那么偉大,卓越的機遇就在我們的身邊,卓越的道路就在我們的腳下。”因此,她的學生學得很活,基礎扎實,多位學生獲得上海市大學生創造發明創新獎。
工作著才是最美麗的。吳明紅認為,對于一個女人,只有融入社會,充分發揮自己的潛能,才能永葆青春;只有熱愛家庭,充分展現女性的溫柔,才能永葆美麗。
人物檔案
吳明紅,長江學者,國家杰出青年基金獲得者,俄羅斯工程院、俄羅斯自然科學院外籍院士。2012年獲第九屆光華工程科技獎青年獎,2015年獲上海市自然科學獎一等獎、2018年獲上海市科技進步獎一等獎、2018年獲國家自然科學獎二等獎;2019年獲評上海市十大科技精英。獲國家發明專利50多項,出版專著3部;在《自然》 等國際學術刊物上發表論文200多篇,論文SCI他引約11000次。曾獲上海市優秀學科帶頭人、全國模范教師、全國巾幗建功立業標兵、新中國60年上海百位杰出女教師。