“如果有魔法,我希望有一种绿色方法能让植物瞬间溶解再生,化作千变万化的纤维。”孔维庆的愿望,道出了她对生物质基纤维材料的绿色低碳循环与高值化利用研究的执着追求。在东华大学先进纤维材料全国重点实验室里,她正用科研让“魔法”变为现实,开发环保无氟、拒水拒油纸浆模塑技术;突破竹浆替代木浆制备莱赛尔纤维技术瓶颈……孔维庆的科研哲学简单而务实:“企业出题,国家需要,我们解题。”这种以需求为导向的科研理念,让她的成果总能走出实验室,在产业一线落地生根。在孔维庆看来,科研不是不切实际的幻想,而是脚踏实地创造价值的过程。她用智慧与坚持,正在编织一个更加绿色、可持续的纤维未来。


▲孔维庆

点亮心灯 共赴星辰

孔维庆曾有一个与科研无关的事业梦想——做霸道总裁,叱咤风云,因为她曾认为科研不过是遥不可及的空中楼阁。直到在华南理工大学攻读研究生时,导师任俊莉教授颠覆了她的认知。这位执着于生物质组分极致利用的学者,将半纤维素转化为糠醛等平台化合物再次利用,让孔维庆第一次触摸到“变废为宝”的科研魔法。“原来拆分植物创造功能性材料,本质上就是在做一种实业。”随着研究的一步步深入,她发现这项事业既能满足自己“做实事”的执念,又能回应国家需求,这条看似迂回的道路,却是最契合理想的通途。

在孔维庆的科研进阶路上,3位导师各自以不同的风格,为她折射出绚烂的科研光谱,照亮了她从迷茫到坚定的学术之路。

在华南理工大学制浆造纸国家重点实验室,任俊莉教授为她夯实根基,不仅培养了她严谨的理论思维,更赋予了她“物尽其用”的科研信念。当赴马里兰大学跟随“木头大王”胡良兵教授做科研时,这位思维活跃、总有奇思妙想的师长,彻底激活了她的跨界想象力。“他用木材做出比钢材更硬的材料时,我突然意识到,科研不需要自我设限。”正是这种思维碰撞,催生出她利用和突破木材自身的结构,开发柔性凝胶材料的创新成果。

而在东华大学朱美芳院士团队,她找到了科研的终极坐标。“蒙学善问,泰定求真”的团队理念,与“上书架或上货架”的务实作风完美契合。朱老师认为,真正的创新必须穿透实验室与市场的壁垒。跟随朱院士出差,一天飞3座城市的高强度节奏,见证她每场汇报必更新内容的极致态度,孔维庆完成了从研究者到转化者的蜕变。

“如果我是一棵树,任老师赋予我深扎大地的根系,胡老师塑造了我连接天地的枝干,朱老师则点亮了我树冠上的星辰。”如今,在东华大学先进纤维材料全国重点实验室的交叉平台上,孔维庆正将3位导师的传承融会贯通,与来自世界顶尖学府的研究者共同耕耘,她的每个课题都紧扣绿色转型脉搏。

既有向下扎根的定力,又不失向上生长的锐气,孔维庆的科研目标越发清晰——左手承接企业技术痛点,右手呼应国家“双碳”战略。“我们不做昙花一现的华丽研究,而要构建从植物解构到产品落地的完整链条。”这种清醒的实用主义,让她在生物质纤维功能材料领域一路深耕而不渝。

以梦为舟 破浪乘风

围绕“变废为宝”展开科研攻关,在孔维庆的实验室里,竹子、秸秆、蔗渣等经过独特的“拆解-重构”工艺,都能被转化为高附加值产品。在孔维庆的计划中,通过创新技术将植物中的纤维素、半纤维素、木质素三大组分精准分离,原本被视为农业废弃物的材料,经过分子层面的重组再造,不仅可制成日常纸张、环保餐盒,更能升级为莱赛尔纤维等高端纺织材料,甚至可开发出医用纤维和可穿戴传感器。

面对全球禁塑趋势下纸制品拒水拒油性能不足的痛点,孔维庆团队研发出具有完全自主知识产权的生物质基无氟拒水拒油剂。该技术采用生物质为原料,制备了完全无氟拒水拒油剂,实现了在95℃高温下经受30分钟热水热油浸泡不渗漏,领先国际同类产品。相较于传统含氟涂层对环境和人体的危害,这种以天然成分为基础的解决方案,或为纸浆模塑制品大规模替代塑料包装扫清技术障碍。

基于我国木材资源不足、竹资源丰富的国情,孔维庆正着力打造“竹浆-竹莱赛尔”产业链,以生长周期短的竹子替代传统木材原料,以竹子为原料采用溶解浆技术进一步制成纤维,建立起特有的竹浆品牌和竹莱赛尔纤维品牌。她率队开发的溶解浆技术不仅有望提升竹纤维品质,更能通过组分精细化利用实现全物料价值转化。

基于多年走访企业的积淀,孔维庆已构建起“需求导向—技术研发—产业落地”的科研闭环。在四川宜宾的揭榜挂帅项目中,她带领团队将传统造纸工艺革新为竹溶解浆生产线,通过与生产企业几十次技术对接,最终设计出兼顾成本与效能的技术升级方案。

以科学之力推动“以纸代塑”“以竹代木”的绿色变革,孔维庆凭借在生物质材料领域的创新研究成功入选第四届“上海科技青年35人引领计划”(U35)。“这份荣誉不仅是对个人的肯定,更是对团队协作和基础研究价值的双重印证。”谈及获奖感受时,孔维庆特别强调上海科创土壤的培育作用——这座国际化大都市以开放包容的姿态,为青年学者搭建起跨领域交流的创新生态。通过U35平台与不同领域获奖者进行深度对话,她切身感受到“真正的创新往往诞生于学科交叉地带”,这种思维碰撞持续激发着她的探索热情。

“科技创新既要解决当下痛点,更要着眼长远布局。”孔维庆表示。以扎实的科研定力和开阔的创新视野,她在生物质资源高值化利用的赛道上持续开拓。秉持“层层递进、交叉创新”的理念,她从医用缝合线、可穿戴生物传感器、航空航天级高强纤维着手,甚至构建覆盖各类植物的原料数据库,结合AI技术建立智能处理模型,为不同植物资源定制最优转化路径。这些来自孔维庆的看似遥远的构想,或许会通过U35等平台获得的跨界合作机会逐步实现。

技术革新需要突破传统思维,跳出传统物理化学处理路径,孔维庆也在布局探索微生物发酵法制备纤维的前沿领域。“就像古人酿高粱为酒,我们能否将秸秆直接‘发酵’成纺织原料?”这个充满想象力的科学命题若能实现,将彻底改变现有纤维制备模式。通过与不同领域研究者的思维碰撞,孔维庆持续寻找着更绿色、更高效的材料解决方案。

作为女性科研工作者,孔维庆深知平衡科研与家庭是一项特殊挑战。“我们不是要强调性别差异,而是要创造能发挥女性特质的科研生态。”通过承担中国科协“为女科技工作者办实事”项目,她组织企业对接沙龙、建立互助机制,帮助女性科研人员突破职业瓶颈。这种人文关怀背后,是她对科研群体多元发展的深刻理解:“真正的创新需要不同思维方式的碰撞,而性别视角差异本身就是珍贵的创新资源。”当看到那些女性科研工作者通过平台获得成长机会时,孔维庆更加确信:科技创新需要多元视角,而包容的环境能让每种才华都绽放光彩。

将女性特有的细腻观察力、同理心和多元思维融入科研实践,使冷硬的实验数据跃动灵动的光辉,让严谨的学术探索焕发包容的活力,作为女性科研工作者中的一员,孔维庆也正将独特的生命体验转化为创新优势,为科学进步注入更丰富的人文温度和创新可能。

专家简介

孔维庆,东华大学先进纤维材料全国重点实验室副研究员。主要研究方向为生物质基纤维材料的绿色低碳循环与高值化利用。目前主持国家自然科学基金青年项目1项、上海市各类基金3项及企业项目4项,为女性科技工作者办实事项目1项,并参与国家重点研发计划1项。在《先进材料》(Advanced Materials)、《先进纤维材料》(Advanced Fiber Materials)等国际著名期刊发表论文30余篇。入选上海科技青年35人引领计划、上海市领军人才、上海市东方英才、上海市扬帆计划,荣获“优秀科普工作者”“优秀科普指导老师”“青年岗位先锋”等荣誉称号。2024年被国际先进材料学会(IAAM)授予“科学家奖章”。

来源: 科学中国人