張俐娜：聽老師的話，當科學家

3月31日這天，張俐娜接受膽囊手術快1個月了，身體正逐漸復原，但她有些“惱”。“本來是一個小手術，但醫生特別慎重，‘害’得我這陣子只能療養，什么工作也不能做。”正說著，老伴武漢大學教授杜予民杜教授遞來茶水，她有些“挑剔”，“要熱水”。“嗯，是熱的。”

年過七旬的張俐娜，于2011年12月當選中國科學院院士，并在最近收獲了2011年度美國化學會安塞姆·佩恩獎，這一獎項代表國際纖維素與可再生資源材料領域的最高水平，她是國內唯一獲此殊榮的科學家。而由于手術，病榻上的她無法出席3月27日在美國的頒獎儀式，只能通過視頻感謝120余名來自世界各地的科學家的祝賀。

“其實，我的身體一直很好，而且，院士可以工作到80歲。”談起科研，張俐娜依然充滿激情。

“家傳”的責任感

張俐娜1940年出生于福建省光澤縣，其父原名張國熊，與中共早期領導人張國燾是嫡親的堂兄弟。此后，他改名張杰，考入清華大學歷史系；其間，與后來成為歷史學家的谷霧光結為好友。因欣賞張杰的人品與才情，谷霧光將胞妹嫁于他，而張俐娜便是他們的長女。

“我的母親是中小學老師，父親一直在大學圖書館當館長，退休之后還義務工作十多年。他們都非常熱愛自己的事業，他們對奉獻及責任的詮釋，影響我很多。”

父親身上的品質似乎“家傳”給了女兒。“我并非因為興趣而選擇化學，是責任讓我對它產生了興趣。當我選擇學習化學并從事這個領域的工作后，我很投入、很認真，并因此取得了一些成績，此時，成就感又推動我繼續鉆研，從而形成良性循環。”

其實，1955年，張俐娜初中畢業時，恰逢國家擴大中師招生，擬為農村及偏遠地區補充小學教員。“為響應國家號召，我決定報考師范專業。”但她的一紙志愿卻被班主任馬叔南“擋”了回來。

“組織上認為你能力全面，希望你成為科學家。”當馬老師將組織的意見傳達給張俐娜時，她有些抵觸，“我當時已打定主意當一名小學教員，而且還是被宣傳的典型。”

但很快，張俐娜想通了，決定服從安排。“我不承想成為大科學家，但希望自己做好科技工作，像父母及班主任期望的那樣努力學習，為國家出一份力。”

“我所理解的‘責任’意味著：既然選擇了科研，我就應盡量做好，即便是‘文化大革命’期間，父親被送進牛棚，家里遭遇各種變故，我依然會認真完成每個實驗。”張俐娜說。

曾為毛主席專列研制剎車皮碗

1963年，張俐娜從武漢大學化學系以優異成績畢業，因出身特殊，家庭關系復雜，她沒能留校，而是被分配至北京鐵道科學研究院。在那里，她第一次體會到“成就感”。

據稱，“文化大革命”初期，中國曾發生過較嚴重的列車事故，一列運載越南留學生的火車從廣州開往蘇聯，在寒冷的北方某地因剎車失靈發生故障，盡管司機憑借經驗和技術避免了翻車，但車體嚴重損壞，一車留學生嚇得全趴倒在車廂里。

經調查分析，事故原因被認定為剎車皮碗失效。進入北京鐵道科學研究院后，張俐娜接手的第一個任務就是研制新型的剎車皮碗。看上去一副“嬌小姐”模樣的她，常常要帶著新研制的皮碗，獨自跑到天寒地凍的荒山僻野——黑龍江大小興安嶺地區進行機車實驗，記錄運行情況。

張俐娜記得，自己經常搭乘運送牲口的農車，臭味很重。“旅館條件也很差，風一吹，房門搖搖欲墜；而待在房間里，四處的聲響聽得一清二楚，被子還散發著一陣陣臭味。”

有一次，張俐娜從旅館出發，要爬過一個坡兒才能搭上火車。當時，氣溫低至零下四十多攝氏度，冰天雪地里，她爬了好幾次但都沒有成功。眼看火車逼近，心急如焚的她意外碰見另一位遠行者。他連拉帶拽，好不容易才把年輕的張俐娜拖上坡來。

幾年后，張俐娜研發的剎車皮碗被運用于毛主席專列以及中國開往蘇聯的國際列車，性能很好。

工作十年仍是講師

1973年，當張俐娜申請調回武漢大學時，她與畢業后即留在武大工作的丈夫杜予民已分居十年，育有一雙兒女。

而鑒于她與堂伯父張國燾的親屬關系，張俐娜的申請被拒絕。不久，組織上又研究了幾個方案供她選擇，其一是在武昌車輛廠入職。“差一點，我就去了工廠，55歲退休。”

其間，杜予民為妻子想了很多辦法，甚至鼓起勇氣找到彼時武漢大學的一把手、革委會主任紀輝“求情”。后經紀輝拍板，武漢大學化學系才多了一名助教。

助教張俐娜非常勤奮，從不拒絕被分配的工作，做實驗、帶學生、校對別人的書稿，一樣不落，只希望“千萬別調離武大”。此外，主婦張俐娜還要照顧孩子、經營家庭。

“家里的經濟條件真正得到改善是在1997年以后，之前，一直感覺錢不夠用。很長一段時間里，除科研教學外，我一有空就做些衣服、棉被。”

1984年，張俐娜以訪問學者的身份前往日本留學，那一年，她的職稱是講師。

初到日本時，張俐娜并不懂日語，“但我的自信心很強，相信自己可以學好。”不出兩年，憑著每兩天跟房東太太學習1小時日語以及每周兩堂日語課的學習強度，她竟然已能說上一口流利的日語。

在日本，她發現，不少日本公司都非常重視高分子可再生資源的研發。“總有一天，石油會枯竭，而不可再生的塑料、橡膠對環境的傷害很大，所以，必須要尋找新的生物質來源，這意味著要從動植物體內著手，即，充分利用纖維素、甲殼素、蛋白質、淀粉等原料，逐漸替代石化產品。”

1986年，張俐娜回國，她開始把目光瞄準生物質資源天然高分子材料科學的基礎和應用研究，探索纖維素等高分子可再生資源的利用手段與路徑。

纖維素溶解術

回到武大后，張俐娜著手組建自己的科研團隊。而今，她的實驗室已擁有近30名碩士、博士。“這是一支充滿活力和激情的年輕團隊，讓我想起多年前訪問Woodward教授（諾貝爾化學獎獲得者）實驗室的情景。”英國威爾士大學前校長Glyn·O·Phillips曾如此評價。

博導周金平是其中一員，1996年從武大本科畢業后，他師從張俐娜，攻讀碩博，并留校工作。而在張俐娜實驗室，一項重要課題就是針對纖維素新溶劑的研究，這是2000年國家自然科學基金重點資助的項目。

目前，纖維素溶解通常采用傳統工藝，即加入有機溶劑，高溫加熱。這個過程成本高、耗能大，排出的“三廢”危害環境。

2000年，當周金平隨張俐娜開展實驗時，擺在他們面前的問題是，如何利用尿素與氫氧化鈉溶解纖維素。此前，張俐娜經過多年研究后發現，尿素、氫氧化鈉、水三者配置后可以得到一種良好的溶劑。

至于如何溶解，周金平最初的想法是“蒸汽爆破”，此前，日本有過類似做法。不過，當周金平匆匆跑到華南理工大學，借用爆破設備進行了一個多月的實驗后，結果令人失望，纖維素的溶解性更差了。

“通常，溶解有兩種方法，或者加熱，或者冷卻。”張俐娜如此提點。周金平便將裝有溶劑與纖維素的裝置扔進冰箱，“嘗試一下”。不料，待重新取出時，混合物已凍成固體，而解凍后，周金平仔細一看，纖維素竟已完全溶解。

“總算找到一個不臭的溶劑。”周金平有些高興，因為，此前使用的溶劑常常伴有刺鼻的氣味，而現在這種溶劑不僅環保，而且是常見的化工原料，價格低廉。

2002年，張俐娜實驗室給美國化學會下屬的一份刊物投了一篇論文，介紹上述研究。不久后，他們收到一份回信，信上，兩位評審人都對這一研究成果給予高度評價，其中一人認為，這是對發展遲滯的纖維素工業的重大突破。

“一定程度上，正因為他們叫好，我們才意識到其中的價值。”周金平說。此后，張俐娜與她的團隊逐漸完善了纖維素低溫溶解的體系，包括溶劑中氫氧化鈉與尿素的濃度配比，最佳的溫度區間等。

由于這種“神奇而又簡單”的水溶劑體系具有在纖維素工業中推廣的產業化價值，張俐娜榮獲2011年度美國化學會安塞姆·佩恩獎。與此同時，她的團隊已著手在江蘇海安與河北唐山兩地，進行纖維素溶解以及紡絲的產業化實踐。

張院士和她的學生

在同行眼里，張俐娜是“大器晚成”。去年入選中國科學院院士時，她已過完七十大壽。盡管如此，她依舊和年輕時一樣，“苛刻”地要求自己及科研團隊。

張俐娜實驗室的“作息”規律是：一周工作6天，早上9點上班，下午6點下班。每隔一段時間，組員要定期向張教授“匯報工作”。而且，張教授的記性特別好，偶爾在武大校園里碰到自己的學生，還能就他的實驗進度交流一番。

此外，張俐娜對論文的要求極為嚴格。通常，實驗室成員上交一篇100多頁的全英文博士論文，她至少要修改四五遍，最高紀錄達到八遍。

“對于科研者而言，選題非常重要。首先，這應該是一個符合國家可持續發展和經濟建設方向的基礎科學問題；其次，具有應用前景；第三，從基礎研究做起，再深入至實際應用，完成系統性的工作。”這正是張俐娜多年的科研路徑。

2010年8月，張俐娜70歲大壽，她的100多位學生從世界各地趕來祝賀，也有人發來郵件、視頻。周金平送了張教授一幅世界地圖，上面標注了她所有學生目前深造或工作的地點，顯眼的記號幾乎布滿了整張地圖，而這或許是張俐娜另一項讓人嘆服的“成就”。