【弘揚科學(xué)家精神：優(yōu)秀科技工作者風(fēng)采錄】

【編者按】為大力弘揚科學(xué)家精神，生動展現(xiàn)化工領(lǐng)域科技工作者報國為民的風(fēng)采，引領(lǐng)廣大化工科技工作者肩負起歷史責(zé)任，不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進軍，中國化工學(xué)會開展“弘揚科學(xué)家精神：優(yōu)秀科技工作者風(fēng)采錄”系列活動。活動將展示化工領(lǐng)域優(yōu)秀科學(xué)家和科技工作者篤行不怠、科技報國、勇當(dāng)高水平科技自立自強排頭兵的卓越風(fēng)采和創(chuàng)新精神，以增強榮譽感和科技報國的使命感，形成推進高水平科技自立自強、建設(shè)科技強國的強大合力。

        為堅持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力，加快實施人才強國戰(zhàn)略，培養(yǎng)造就德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)人才，中國化工學(xué)會于2018年開始會士評選工作，以表彰在化工科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域方面做出重大、創(chuàng)造性的貢獻和成就的會員。截至目前，學(xué)會已完成六屆評審，評選出會士89名。為弘揚科學(xué)家精神、充分發(fā)揮中國化工學(xué)會會士在會員中的表率作用，中國化工學(xué)會在官方網(wǎng)站、微信公眾號上開設(shè)“會士風(fēng)采”欄目，邀請部分會士作為首批宣傳對象展示風(fēng)采，并以科普的形式，用通俗易懂的語言介紹其研究領(lǐng)域，向公眾宣傳普及化工知識、展示化工在科技強國中所做的貢獻。敬請關(guān)注！

中國化工學(xué)會會士風(fēng)采：馬建中

一、馬建中個人簡歷

1983年本科畢業(yè)于陜西科技大學(xué)（原西北輕工業(yè)學(xué)院），留校工作至今，1998年獲浙江大學(xué)博士學(xué)位。曾任國務(wù)院學(xué)位委員會輕工技術(shù)與工程學(xué)科評議組召集人，教育部輕工類專業(yè)教指委副主任委員，中國皮革協(xié)會科技委員會主任、教育部科技委化學(xué)化工學(xué)部委員。現(xiàn)任中國皮革協(xié)會技術(shù)委員會名譽主任、陜西省決策咨詢委員會委員等職。專注于皮革科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用研究，為皮革行業(yè)的高端及可持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻。

獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎、國家科技進步二等獎、國家級教學(xué)成果二等獎、何梁何利科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎、全國商業(yè)最高科學(xué)技術(shù)獎和國際皮革科技界最高榮譽獎IULTCS Merit Award。承擔(dān)973預(yù)研計劃、863計劃、國際科技合作與交流項目、國家自然科學(xué)基金重點項目、面上項目、國家重點研發(fā)計劃項目等30余項縱向科研項目，橫向科研項目20余項。負責(zé)的皮革工程教師團隊入選第三批“全國高校黃大年式教師團隊”。

     二、研究領(lǐng)域介紹

中國是世界上最大的皮革生產(chǎn)、消費和出口國，輕革年產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的25%，居世界第一。但我國皮革行業(yè)的發(fā)展面臨較多的問題，如鉻鞣劑用量大，造成了嚴重的有機污染和重金屬污染；功能型皮革化學(xué)品技術(shù)薄弱、發(fā)展滯后，阻礙我國皮革產(chǎn)品向高端升級；廢棄皮革缺乏高效處理途徑，影響行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。作為我國皮革領(lǐng)域的知名專家，馬建中教授立志為我國皮革化學(xué)品乃至皮革行業(yè)的發(fā)展強大做出貢獻，提出了納米材料與高分子協(xié)同加工皮革的新思想；創(chuàng)建了乙烯基聚合物皮革化學(xué)品弱化學(xué)位點Mannich反應(yīng)的新方法；開發(fā)了功能性皮革化學(xué)品的系列新產(chǎn)品；推動了廢棄皮革的資源化利用；為皮革行業(yè)的高端及綠色低碳可持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻。

（1）清潔化制革

突破了傳統(tǒng)Mannich反應(yīng)僅發(fā)生在丙烯酰胺或有強吸電子基羧基α-C位的局限性，制備了兩性乙烯基聚合物，有效調(diào)節(jié)了皮革纖維的帶電性，實現(xiàn)了染料、加脂劑等的高效吸收，染料上染率提升了18.4%（達到了91.5%），K/S值提高了22.5%，可將廢水中染料濃度從17.4 mg/L降低至10 mg/L。解決了皮革染色染不深、染不勻的問題，減少了50%以上的有機污染物排放。

提出將納米材料替代傳統(tǒng)鉻鞣劑，與系列分子量高分子協(xié)同改性皮革，開發(fā)了系列新型少鉻、無鉻鞣劑。基于超分子組裝原理，通過乙烯基聚合物和含有鞣性金屬元素的蒙脫土、水滑石構(gòu)筑具有良好分散性和反應(yīng)性的鞣制材料，通過電荷效應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑，增強其與皮膠原間的相互作用，從而提高皮革耐濕熱穩(wěn)定性、促進濕整飾工序中陰離子材料的吸收，坯革的上染率達到了91.5%，使廢水中重金屬鉻含量從2000 mg/L減少至70 mg/L以下。針對傳統(tǒng)鋯鞣易與皮革表面的活性基團快速結(jié)合，產(chǎn)生“表面過鞣”和“生芯”的難題，提出以Zr-MOFs替代傳統(tǒng)鋯鞣劑，利用Zr-MOFs結(jié)構(gòu)中配體對鋯的自蒙囿作用，提高鞣劑的穩(wěn)定性，既提高了鞣劑向膠原纖維內(nèi)部滲透的能力，又減少了鞣劑中80%的鋯用量，從而實現(xiàn)鞣劑的無鉻化、少金屬化。

該工作得到了國家973計劃前期研究專項、國家自然基金項目、陜西省科技計劃項目等資助，研究成果發(fā)表于Journal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production、Carbohydrate Polymers等國際權(quán)威期刊，并取得了國際國內(nèi)同行的高度評價和認可。開發(fā)的技術(shù)推廣至上百家制革企業(yè)，經(jīng)濟效益顯著。由石碧院士擔(dān)任專家組組長的中國輕工業(yè)聯(lián)合會項目技術(shù)鑒定組認定本研究為皮革行業(yè)做出了重要貢獻，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。相關(guān)成果獲得國家科技進步二等獎、陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎、中國輕工業(yè)聯(lián)合會技術(shù)發(fā)明一等獎、中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進步一等獎等。

（2）功能皮革產(chǎn)品

充分利用納米材料在種類、組成結(jié)構(gòu)和形貌等方面的可調(diào)控性，以聚丙烯酸酯、聚氨酯和天然產(chǎn)物酪素等為基體，充分發(fā)揮聚合物良好的成膜性能，構(gòu)筑功能型高分子基復(fù)合涂層材料，開發(fā)了噴涂、滾涂、層層組裝等功能性皮革加工工藝，賦予皮革易打理、電磁屏蔽、超疏水、VOCs降解和阻燃等特性。

針對聚丙烯酸酯線性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致皮革涂層“熱粘冷脆”的缺陷，他引入納米技術(shù)，調(diào)控有機與無機材料的界面，構(gòu)筑尺寸可控的核殼、中空與微膠囊乳液體系，構(gòu)建以高度分散的納米粒子為交聯(lián)點的雜化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，開發(fā)了耐寒型聚丙烯酸酯涂飾劑。該涂飾劑在-25 ℃下耐折性從1萬次提高至4萬次，效果明顯優(yōu)于市場同類產(chǎn)品。

發(fā)明了以兩親性中空SiO₂微球在皮革表面同步構(gòu)筑微納粗糙結(jié)構(gòu)與低表面能物質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)，獲得了具有疏水防污功能的皮革涂層，并利用親水側(cè)的反應(yīng)性基團與基材間的共價鍵合，突破了皮革涂層疏水防污性能難以持久的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了中空SiO₂微球基疏水防污型皮革涂飾劑的產(chǎn)業(yè)化。

該工作得到了國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學(xué)基金重點項目、國家自然科學(xué)基金面上項目等資助，成果發(fā)表在Carbon、ACS Applied Materials & Interfaces、Journal of Hazardous Materials等國際權(quán)威期刊，得到了國際同行的高度評價和認可。研究成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎、陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎、中國輕工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎等。開發(fā)的產(chǎn)品遠銷六大洲26個國家，被Hugo Boss、Ecco等國際知名品牌廣泛使用，提升了我國皮革行業(yè)的技術(shù)水平和國際影響力。

（3）廢棄皮革資源化利用

圍繞黨和國家的“雙碳”戰(zhàn)略，結(jié)合皮革行業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求，馬建中教授持續(xù)利用皮革的可再生性和可循環(huán)等性能，將廢革屑資源化利用，用于提升行業(yè)的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展水平。

以廢棄革屑為原料，通過一步溶劑熱法制備熒光碳點，在實現(xiàn)廢棄革屑資源利用化的同時賦予皮革防偽性能。圍繞健康監(jiān)測、康復(fù)理療等需求開發(fā)了皮革基柔性應(yīng)力應(yīng)變傳感材料，為老齡化人口、孕嬰童等特殊人群提供健康保障，為我國在科技前沿的技術(shù)儲備和產(chǎn)業(yè)布局提供了有力支撐。以廢棄革屑作為活性交聯(lián)位點，在膠原纖維和明膠基質(zhì)中引入金屬配位和共價鍵，通過交聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計與天然橡膠發(fā)泡技術(shù)制備得到軍用鞋底材料，減重耐磨效果明顯。

相關(guān)成果發(fā)表在Advanced Functional Materials、ACS Applied Materials & Interfaces等國際權(quán)威期刊，并得到了國際同行的高度評價和認可。鞋底發(fā)泡材料在際華3513公司進行了推廣應(yīng)用。突破了國內(nèi)橡膠雙密度特種鞋靴的卡脖子技術(shù)，使戰(zhàn)士的單只鞋底重量降低20%（相當(dāng)于每位戰(zhàn)士可多攜帶180發(fā)子彈），提升了單兵作戰(zhàn)能力。

馬建中教授在皮革化學(xué)品領(lǐng)域的理論探究和技術(shù)創(chuàng)新，為推動我國皮革工業(yè)的技術(shù)進步和發(fā)展作出了重要貢獻。

 三、事跡和故事分享

馬建中說：“‘科學(xué)家要始終保持對世界的好奇心’，我覺得這份‘好奇心’就是創(chuàng)新思維，它源自科學(xué)研究的厚積薄發(fā)，也源自現(xiàn)實生活的敏銳觀察；既要仰望星空掌握前沿科技，又要腳踏實地瞄準(zhǔn)人民生產(chǎn)生活需求”。

90年代，馬建中發(fā)現(xiàn)靜電相互作用極大影響著化學(xué)品在皮革中的傳質(zhì)和結(jié)合。丙烯酸聚合物具有較好的水溶性、填充性等性能，但其偏負電性，不利于后續(xù)陰離子染料、加脂劑等化學(xué)品在皮革中的滲透與結(jié)合，造成皮革出現(xiàn)染色不深的現(xiàn)象，形成皮革“敗色”難題。

針對這一難題，馬建中開始研究乙烯基聚合物鞣劑組成結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)性。經(jīng)過十年間無數(shù)次的推理論證和推倒重來，馬建中發(fā)現(xiàn)可以通過“改性曼尼希反應(yīng)”調(diào)節(jié)皮革鞣劑的結(jié)構(gòu)組成、增加皮革的正電性，徹底破解皮革“敗色”難題，引領(lǐng)我國皮革產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新并向高端先進制造加速升級，研發(fā)的皮革鞣劑在皮革行業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用20多年；“高光柔軟型皮革涂飾劑、護理劑”遠銷32個國家，為行業(yè)及地方經(jīng)濟社會發(fā)展做出了重大貢獻，相關(guān)研究成果于2006年榮獲國家科技進步二等獎。

敏銳的科研觀察力是開啟科研新領(lǐng)域的鑰匙。1999年，馬建中在美國看到納米技術(shù)被應(yīng)用于光電領(lǐng)域，極大地提高了材料性能，由此他產(chǎn)生了將納米技術(shù)運用于皮革化工領(lǐng)域的想法，他帶著團隊成員開始探索功能型納米復(fù)合皮革化學(xué)品的新途徑。2002年，馬建中發(fā)表了“納米材料在制革中的應(yīng)用前景”論文，并在韓國舉辦的第五屆亞洲國際皮革科學(xué)與技術(shù)會議做了題為“MMT基納米復(fù)合材料的制備及其在皮革制造中的應(yīng)用研究”的學(xué)術(shù)報告，成為全世界較早提出將納米材料應(yīng)用于皮革行業(yè)的科學(xué)家。氧化鋅、二氧化鈦、二氧化硅、石墨烯等納米材料分別具有超疏水、抗紫外、光催化、自清潔、高強度等功能，團隊利用納米材料特殊的理化性質(zhì)，將其應(yīng)用到制革工藝的鞣制、加脂、染整等環(huán)節(jié)，攻克了高品質(zhì)納米復(fù)合皮革化學(xué)品制備關(guān)鍵技術(shù)，相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)“環(huán)保增強增韌型皮革鞣制整飾化學(xué)品的關(guān)鍵制備技術(shù)”于2010年榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

馬建中帶領(lǐng)團隊在致力于皮革化學(xué)品領(lǐng)域的同時，也將目光投向了服務(wù)國家需求的紡織、航天、石油、日化、醫(yī)藥等領(lǐng)域。截至目前，團隊已經(jīng)開辟出“高性能膠原改性材料”“聚合物基納米復(fù)合輕工涂層化學(xué)品”“廢棄油脂及廢棄纖維資源化利用”“酶的協(xié)同作用及多酶制劑的研究”“天然油脂的改性、乳化及應(yīng)用”“鞋用聚合物基納米復(fù)合發(fā)泡材料”“纖維及金屬表面微/納結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑”等7個科研方向，研發(fā)出廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域的系列高性能/功能型化工產(chǎn)品。馬建中作為項目負責(zé)人先后主持國家973預(yù)研計劃、863計劃，國家自然科學(xué)基金重點項目、國家重點研發(fā)計劃課題、國家國際科技合作專項等36項，研發(fā)的40余項技術(shù)在40余家企業(yè)轉(zhuǎn)化。

馬建中有一個半生堅守的座右銘，他將其懸掛在辦公室以時刻提醒自己并教導(dǎo)學(xué)生：“人生本身充滿奮斗，真正的幸福并不在于目標(biāo)是否能夠達到，而在于為達到目標(biāo)的奮斗之中”。他總對團隊成員說：“年輕人一定要有奮斗精神，不能得過且過”、“不要論文來、論文去，要腳踏實地把論文寫在中國大地上，融在科技成果中”。多年來，馬建中帶領(lǐng)團隊和一大批高校、科研院所、企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研合作機制，取得了一系列創(chuàng)新成果。

2017年，團隊與四川大學(xué)、山東黎寧科技新材料有限公司、淄博大桓九寶恩皮革集團有限公司、中國皮革和制鞋工業(yè)研究院等4家單位聯(lián)合開展國家重點研發(fā)計劃項目“功能型微乳丙烯酸樹脂開發(fā)及高值化皮革涂飾技術(shù)”。用了4年時間高質(zhì)量完成項目，在山東建立生產(chǎn)線，實現(xiàn)相關(guān)皮革涂飾劑的規(guī)模化生產(chǎn)。

2014年，團隊與中國石油長慶油田分公司、西安長慶化工集團有限公司聯(lián)合攻關(guān)。為幫助超低滲透油田解決開采難度大的技術(shù)障礙，4年時間里，馬建中帶領(lǐng)團隊成員多次奔赴位于鄂爾多斯的油田實地考察、試驗。通過持續(xù)努力，終于研發(fā)出既能黏合封堵壓裂縫隙，又能適應(yīng)井下高溫、強酸、高鹽環(huán)境的驅(qū)油劑、調(diào)驅(qū)調(diào)剖劑、微通道疏通劑，系列產(chǎn)品近年來在中石油長慶油田7個采油廠規(guī)模化應(yīng)用，累計推廣應(yīng)用油井3000口以上，使原油采收率提高5%~10%，研究成果獲2022年度陜西省科技進步一等獎。

2019年，團隊開始與際華三五一三實業(yè)有限公司合作研發(fā)“輕量化橡膠基特種鞋靴”，馬建中幾乎每一周都要到企業(yè)進行合作攻關(guān)，經(jīng)過上百次的實驗室試驗，企業(yè)小試、中試，生產(chǎn)線設(shè)計，于2020年底完成了特種鞋靴的批量生產(chǎn)，破解了特種鞋材輕量化的“卡脖子”難題。

馬建中教授在企業(yè)指導(dǎo)實際生產(chǎn)

通過不斷積累，馬建中將自己的育人心得總結(jié)為《適應(yīng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的輕工類專業(yè)“323”人才培養(yǎng)模式構(gòu)建與實踐》，該項目提出了“社會需求—資源配置—教學(xué)體系”的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，2018年榮獲國家級教學(xué)成果二等獎。他主講的《制革整飾材料化學(xué)》被評為國家精品課程，《皮革化學(xué)品的合成原理與應(yīng)用技術(shù)》被選為“十一五”及“十二五”國家規(guī)劃教材。

馬建中教授主講國家級精品課程

“曾經(jīng)帶過的學(xué)生如今有的成了全國五一巾幗獎獲得者，有的成了國家級人才工程入選者，有的成了全球500強企業(yè)技術(shù)總監(jiān)。”說起他們，馬建中自豪之情溢于言表。

去年9月，馬建中負責(zé)的皮革工程教師團隊入選第三批“全國高校黃大年式教師團隊”，他感慨地說：“黃大年身上體現(xiàn)的科學(xué)家精神，值得我們終身學(xué)習(xí)并為之獻身，前路漫漫，唯有奮斗。”

45年，從青蔥少年到鬢發(fā)斑白，從初上講臺到桃李滿園，從出入殿堂到登堂入室，目光越來越睿智，氣度越來越從容，境界越來越高深，唯一不變的，是一份堅如磐石的科研報國初心。