“我現在要開始煮一鍋，先給它們燉上！”“注意火候！”中國科學院化學研究所（以下簡稱化學所）工程塑料實驗室里，研究人員之間的日常對話像是在廚房，充滿生活氣息。他們把不同的單體聚合得到高分子材料，做出高科技的塑料鈔基膜、高檔跑鞋鞋底。

“這些產品成功出爐，離不開團隊多年以來在聚烯烴和長鏈聚酰胺材料方面的深耕。”該實驗室副主任董俠研究員向《中國科學報》記者介紹。

2023年三八婦女節前夕，這支以女性科研人員為主的科研團隊獲得全國巾幗文明崗榮譽稱號。

塑料鈔不“塑料”

2022年北京冬奧會期間，中國人民銀行發行了奧運會歷史上第一枚塑料鈔——20元面值冰上運動塑料鈔。這是第一枚中國完全自主知識產權的塑料鈔，特別是它的塑料基材科技含量高，一點也不“塑料”。

冰上運動紀念鈔外觀（圖片來源：“中國人民銀行”微信公眾號）

顧名思義，塑料鈔就是用塑料薄膜印制的鈔票，比傳統紙鈔更難以偽造仿制。“雖然塑料薄膜在生活中很常見，但要做成鈔票，就必須要克服材料軟塌、油墨難以附著、容易熱變形、靜電嚴重等缺點。”董俠介紹。

因此，研制和生產塑料鈔基膜的高分子薄膜困難重重。在中國取得成功之前，世界上只有澳大利亞和英國擁有這一關鍵技術。

2011年起，實驗室主任王篤金研究員帶領工程塑料實驗室的科研團隊在科技部“863計劃”重點項目和中科院“弘光專項”的支持下，對塑料鈔基材“卡脖子”難題進行了10多年的持續攻關，最終實現工業化穩定生產。

作為該項目的核心骨干，董俠喜歡用“做餅”來類比制作塑料鈔基膜的過程：“面粉”是他們創制的高分子原料配方，“多層餅”是主體與表面結構設計，“搟餅”是雙向拉伸加工工藝，隨后作為“大餅”的薄膜會變得剛柔平衡，“烤餅”是進行表面極性處理。經過上述步驟，一張適合印刷的透明薄膜“大餅”就做好了。

“從配方開始，到實驗室吹出來40厘米寬的薄膜，再到車間里工業上放大到接近9米的薄膜，全過程都是從我們實驗室走出的創新成果。”看到冬奧會塑料紀念鈔上獨特的變幻冰雪效果，董俠深感自豪。

這幾間面積并不大的實驗室似乎成了“撬起地球”的那個支點。除了塑料鈔，他們還撬起了國產高端跑鞋的世界。該團隊青年科研人員朱平博士介紹，自2014年起，面向高端跑鞋對塑料鞋底超輕、高彈的需求，研究人員從分子設計開始，創新長鏈聚酰胺的排列方式得到全新的配方，再通過類似爆米花的“超臨界發泡”形成蜂窩狀材料，供進一步加工應用。

經過8年攻關，實驗室已經在合作企業建成百噸級生產線，目前已實現穩定供貨，整體技術達到國際先進水平。“‘國潮’高端跑鞋已經用上了！”朱平透露。

從科學中來，到產品中去

化學創造美好生活，是整個團隊始終懷揣的理想。多年來，他們一直努力探索讓基礎科學研究的成果既上“書架”又上“貨架”。

帶著實驗室做出來的高分子配方、生產線放大方案，科研人員常年奔走在全國各地的生產車間。他們時常會遇到一些“怪事”。比如，早在2002年，團隊正在攻克用來紡織土工布的聚丙烯高強絲制造難題，正在做博士后的董俠參與了這項工作。生產高強絲的快速取向和結晶過程經常不穩定，就像“靠天吃飯”。在場的科研人員和工程師把技術上可能的因素都排查之后，仍然百思不得其解。

當時，在課題組創始人、中國工程院院士徐端夫先生的指導下，科研人員又回到科學問題中去。“最后，我們從高分子化學與物理的基本問題出發，證實結晶過程與溫度和速度之間的關系，才從根本上解決了這個問題。”董俠說。

令董俠感受更深的一次經驗來自攻克生物發酵法二元酸為原料的長碳鏈聚酰胺工業化制備難題。多年來，團隊面向國家重大需求，設計合成全新結構的長碳鏈聚酰胺材料及其彈性體，系統研究了其聚合反應動力學、聚合工藝條件和樹脂特性，為這一新材料實現工業化提供了理論依據。在此基礎上，他們協助企業建成國內最先進的萬噸級聚合裝置，打破了我國一直以來98%以上依賴進口長碳鏈聚酰胺材料的局面。

“成功的‘秘訣’就在我們實驗室自主設計發明的200毫升的聚合釜上。”董俠表示，“我們通過這個小小的聚合釜，把化學反應中的傳質傳熱機理，也就是反應動力學的基礎科學問題搞清楚了。”

用于生物發酵法二元酸為原料的長碳鏈聚酰胺聚合的聚合釜及相關裝置（化學所供圖）

“基礎研究創新為基，關鍵技術突破為用。”作為中國科學院大學授課教師，董俠在課堂上和學術報告中，常常把這句話放在PPT顯眼的位置上，這是她多年科研生涯的真切體會。

不分男女都奉獻

董俠和團隊成員合影（前排從左至右依次為劉學新、董俠、趙瑩，后排從左至右依次為劉國明、烏蘭、朱平、蘇允蘭，化學所供圖）

“董老師，我要去接孩子了。”采訪進行到一半，團隊中為數不多的男成員朱平向董俠請假。

“我們團隊的確一直是女老師比較多，但是帶孩子從來都不只是媽媽的專利。”董俠說，“生活上，男老師、女老師都是小能手，既管孩子又顧工作。”

在團隊的年輕成員看來，這得益于前輩們帶了一個好頭。就拿徐端夫先生來說，他熱愛做飯，每年春節的年夜飯都是他親自下廚，就連家里保姆的廚藝也是他培養出來的。

做起科研來的奉獻精神，團隊中更沒有傳統意義上的性別之分。王篤金經常在實驗室忙到后半夜；董俠則總在實驗室和企業之間連軸轉；研發任務緊急時，團隊成員也都會堅守崗位，不分節假日。

在女將居多的團隊中工作，朱平的感受是：“不管男老師、女老師，和我同齡的‘80后’老師們都有兩個孩子，也都同時面臨著科研和家庭的雙重壓力，團隊氛圍既輕松活潑，又嚴肅認真，給了我們很大的支持。”

對科學事業的熱愛是他們共同的初心。“有人開玩笑說羨慕我們在印鈔票，但我們眼里那只是科學，不是錢啊！”董俠說。

她表示，研究團隊將繼續秉承原始創新和關鍵核心技術攻關協同發展的科研理念，在高分子科學和材料領域奮勇前進。