支撑海洋强国建设 打造一流特色学科——访中山大学化学工程与技术学院李伟华院长
2019-06-18 10:42:02 作者:殷鹏飞、王元 来源:中国腐蚀与防护网

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山清水秀听风雨,人杰地灵隐其中。中山大学是一所由孙中山先生创办、有着一百多年办学传统的百年老校,目前已经成为一所国内一流、国际知名的现代综合性大学,正努力成为全球学术重镇。位于珠海市北部唐家湾镇的中山大学化学工程与技术学院成立于2015年,学院立足于国家海洋开发和粤港澳大湾区建设发展战略,秉承“开放、融合、创新”的发展理念,为建树一流海洋化工特色学科、创新团队和科研平台而不懈奋斗。为了全面了解中山大学化学工程与技术学院的发展现状及未来方向,探索海洋腐蚀防护科技发展前沿,记者特邀请到中山大学化学工程与技术学院的李伟华院长做相关方面的精彩解读。

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李伟华院长

记者:请您对中山大学做一个简单的介绍,并重点介绍一下您所在的化学工程与技术学院的发展历程。

李院长:1924年,孙中山创办了一文一武两所学校——黄埔军校和国立广东大学(今中山大学)。

今日的中山大学,由1952年院系调整后分设的中山大学和中山医科大学于2001年10月合并而成,是一所包括文学、历史学、哲学、法学、经济学、管理学、教育学、理学、医学、工学、农学、艺术学等在内的综合性大学。1999年9月,中山大学与珠海市人民政府签署协议,合作建设中山大学珠海校区。2000年9月,背靠凤凰山的中大珠海校区建成开学。

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经过近百年的发展,中山大学已经成为一所国内一流、国际知名的现代大学。现由广州校区、珠海校区、深圳校区三个校区、五个校园及十家附属医院组成。

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中山大学珠海校区鸟瞰图

1931年,学校认为工科人才极为重要,增设工科,化学工程系因此成立。但在1952年的院系调整中,化学工程系随工学院调出,参与组建华南工学院,化学系则与岭南大学化学系合并。

1994年,学校在化学系、高分子研究所和材料科学研究所的基础上组建成立了化学与化学工程学院,“化学工程”的发展再次被强调。其后,经过2000年设立“化学工程与工艺”本科专业,2005年获批设置“化学工艺”二级硕士点,2010年成立“化学工程系”、获工程硕士(化学工程领域)专业学位授予权,2011年获“化学工程与技术”一级学科硕士学位授权点,中大的化工学科不断地发展。2015年,在学校大力发展工科的战略布局下,学校在化学与化学工程学院化工系基础上,正式成立“化学工程与技术学院”。化学工程与技术学院针对双一流背景下的学院建设和创新能力的提升,围绕海洋战略、南海开发、国防与安全等国家重大需求,现阶段重点建设海洋化工学科方向,以孕育具有创新潜能的科学家和工匠精神的卓越工程师,推进新技术开发与产业化。全球著名教育机构QS 发布的2019世界大学学科排名(化学工程)显示,我校化学工程全球排名101-150,并列全国第六。

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即将建成的化学工程与技术学院大楼

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学院立足国家海洋开发和粤港澳大湾区建设发展战略,秉承“开放、融合、创新”的发展理念,以孕育具有创新潜能科学家和培养工匠精神的卓越工程师为使命,把握教学与科研齐头并进、科学与工程两轮驱动。

在学生培养方面,坚持“厚基础、宽口径、聚前沿、重特色”的人才培养模式,培养既能扎实掌握化学工程与工艺的系统知识和技能,了解新型化工学科的理论与应用前沿,具备较强的实践应用能力,又能结合多学科交叉知识进一步深造发展的复合型人才。

在学科建设方面,学院依托中山大学南海研究院和科考船优势,以建设一流可持续发展的海洋化工为目标,形成了以“海洋腐蚀与防护”为特色和重点的学科方向,以“催化与表界面工程”、“海洋资源化利用”及“化工安全与评价”等学科方向为支撑的学科发展体系。建设以“动态、深海、 远海”为特色的南海大数据腐蚀管理平台,积累海洋材料与南海环境腐蚀数据,发展严酷海洋腐蚀环境下的新方法、新理论和新技术。

依托中山大学珠海新海滨校园规划与建设的宏伟蓝图以及珠海宜居城市环境的独特优势,学院立志建成具有学科特色、一流的化学工程与技术学院,为提升中山大学的整体学术地位做出贡献。

记者:请您重点谈谈化学工程与技术学院的主要学科方向及规划。

李院长:化学工程与技术学院以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以扎根中国大地、建设世界一流大学为引领,以创建一流的海洋化工学科为目标依托国家海洋强国战略、粤港澳大湾区建设及毗邻南海的区位优势,依托“一带一路”桥头堡的地理位置优势,以面向学术前沿、面向国家重大战略需求、面向国家和区域经济社会发展为导向,着力建设海洋资源化工、催化与表界面工程、海洋腐蚀与防护、化工安全与评价等学科方向。学院将海洋腐蚀科学与防护技术作为重点发展方向,充分发挥国家南海开发的战略地位及珠海的区域优势,精准服务海洋开发对海工防护行业的重大技术需求及国防与安全的国家战略需求,瞄准国际海洋科技前沿热点,彰显优势,突出特色,推进学院一流学科的建设进程。

今后,化学工程与技术学院依托科学与工程为双翼,以大平台、大团队、大项目为抓手,发展国际前沿和学科交叉的可持续新型工科,建设国际水平的特色学科、创新团队和科研平台。加大人才引育力度,广纳贤才,才尽其用,打造高水平师资队伍。深化工科人才培养改革,进行大跨度学科交叉融合的复合型人才培养体系建设,为国家海洋建设发展输送更多高水平的高素质科技人才。

记者:请介绍您所在的团队现状以及研究方向和科研成果?

李院长:中山大学化学工程与技术学院海洋腐蚀与防护团队是一支有着广泛学科交叉研究基础的国际化腐蚀防护队伍,截止目前,师资队伍包括国家杰出青年科学基金获得者1人,国家“万人计划”1人,珠江科技新星3人,中山大学“百人计划”学者35人,90%具有海外留学经历,特聘研究员4人,博士后5人。作为一所年轻的学院,人才是第一资源,发展是第一要务,广揽天下英才,鼓励学科交叉研究,通过不同学科背景的学者加盟学院,打造一支有活力、有潜力、有能力的多学科交叉的年轻教师队伍,学院正通过中山大学深圳论坛、珠海论坛以及海外学术论坛招贤纳士,吸引有志之士共绘学院发展蓝图。

在中山大学致力发展珠海校区“海洋综合学科群”的大背景下,团队依托中山大学化工学院平台,凭借全国最大的海洋科考船及“天河二号”超算中心的科研优势及毗邻南海的地域优势,拟构建“动态、深海、远海”为特色的南海腐蚀大数据管理平台,创建南海环境腐蚀影响因素探测及分析系统,发展海洋化工优势学科。团队以南海严酷海洋环境多因素耦合腐蚀与防护为主题,其下分为四个研究方向,具体包括:深远海环境下海工装备材料腐蚀及防护安全设计;南海微生物腐蚀及生物污损防护;基于天然能源的南海海工结构阴极保护技术;智慧南海腐蚀防护工程一体化大数据信息平台。旨在通过团队协同合作,解决一批制约南海资源开发和蔚蓝国防建设面临的“卡脖子”问题,力争在长寿命长效防腐防污涂层、多功能一体化防护涂层、新型阴保技术及基于南海腐蚀大数据库等方面取得突破性进展。

团队主要承担了包括国家杰出青年基金、863计划等在内的多项国家级项目,团队目前在功能化防腐涂层方面,揭示了微胶囊技术和形状记忆技术不同修复机制协同作用原理,明确了无溶剂自修复涂层的失效过程及屏蔽扩散动力学,改进并集成了自修复涂层微胶囊的功能化特征。在功能化缓蚀阻锈方面,构建了重大海域靶向型缓蚀阻锈体系并明确了作用机理,阐述了功能化缓蚀阻锈膜层在海工金属结构表面的螯合机制,提出了基于复合缓蚀阻锈体系的海工结构氯离子侵蚀双效电渗修复技术。创新成果已应用于20余项大型海洋工程,创造经济效益3亿余元。

记者:当前,海洋强国建设进入了加速期 ,逐渐走向深海远洋,发展高性能海洋环境防护材料和技术迫在眉睫。请谈谈您对发展(深远海)高性能海洋环境防护材料和技术的意义和看法。

李院长:随着我国蓝色经济发展和“一带一路”倡议的实施,我国海洋建设进程由近浅海走向深远海,服役环境日益苛刻复杂,使用强度大幅提高,腐蚀破坏成为制约装备安全性和可靠性的核心问题之一。深海环境下,由于干湿交变、压力交变以及温度交变的存在,使得服役环境更苛刻,装备材料腐蚀失效速度加快,防腐涂层的寿命大大降低。因此,在深海复杂交变情况下,现有的防护涂层能不能用?现有的腐蚀失效评价方法适不适用?以何种标准评价涂层的防护性能,涂层的防护寿命为多少?这都是南海开发及国防建设迫切需要解决的问题。中国“海上丝绸之路”从东南沿海,经中南半岛和南海诸国,穿过印度洋,进入红海,沿线腐蚀十分严重,大部分沿海区域的腐蚀等级达到 4-5 级以上,且不同地区腐蚀速率差异巨大。同时远海渔业、油气资源开发要求海洋装备具备适应远海、长期服役能力。由于缺乏材料在苛刻环境中的腐蚀数据和相关研究, 严重制约着装备的可靠性与长效性。因此,弄清海洋装备、国防装备工程材料在南海严酷海洋环境多因素耦合腐蚀作用下的腐蚀机制,建立基于南海腐蚀大数据的装备材料评价方法及全寿命模型,进而发展相应的精准防护技术,是解决重要的科学问题,实施“走向深蓝”国家战略的必经之路。

国家“深远海”战略对海洋防腐新材料及防护技术提出了新的挑战。尤其是在南海,南海拥有各类丰富的资源,特别是深海油气资源,对我国经济的可持续发展至关重要。与浅海环境相比,深海环境存在巨大静水压力,此外,溶解氧浓度、温度、pH值、盐度等因素与表层海水环境因素也明显不同,因而具有其独特的环境特性。这种服役环境的变化往往使得浅海环境下性能优良的材料在深海环境中发生耐蚀、力学等性能的显着变化,所以对海工材料在深海环境中的腐蚀行为及与之相关的力学性能退化现象进行研究并发展相应的防护技术成为人类进行海洋资源开发过程中必须解决的一个重要课题。未来重大海工装备将面向高强度备战、南海“三高一强一多”严酷复杂海洋服役环境(高盐度、高温、高湿、强紫外、生物多样化),阐明南方海域深远海环境下海洋装备材料的腐蚀损伤机制、提出满足深远海环境使用的高性能腐蚀防护技术、建立深远海环境下装备腐蚀寿命预测模型,是补齐目前海工装备腐蚀短板弱项的亟需,也是保障未来装备福异性形成的必要基础。深远海服役的装备远离岸基保障,对系统、设备的腐蚀安全性的要求远高于陆上和浅海服役装备,任何腐蚀损伤、泄露,都可能导致无法挽回的损失。重防腐涂料涂装技术由于施工简便、防护效果好,是目前应用最为广泛、经济有效的海工防腐技术。众所周知,管道输送是油气资源传送最主要、最经济的方式,我国在深海油气资源的开发的同时,也开始实施深海油气传送管道的重大工程。

记者:您是中山大学化学工程与技术学院的院长,作为学院的管理者和领航者,请您谈谈学院未来的整体发展方向和规划,您将如何带领学院走向更辉煌的明天?

李院长:学院始终坚持三大面向,聚焦国家战略与地方区域经济需求,重构学科架构,创新学院工作管理模式,探索学科发展新途径。今年年底,学院5万平米化工大楼即将交付使用,这将为学院的平台建设提供强有力的支撑,学院未来将注重学科交叉融合,面向学术前沿,科学、技术、工程并驾齐驱,着力打造海洋腐蚀与防护平台,开展源头性和颠覆性的创新性技术研究,以大平台、大团队、大项目为抓手,建树一流的特色海洋化工专业。

学院以立德树人为根本,以“四个回归”为基本遵循,围绕中山大学“德才兼备、领袖气质、家国情怀”的人才培养目标,对本科生的培养坚持“厚基础、宽口径、强特色、聚前沿”的人才培养模式,积极推进大跨度的学科交叉融合培养,培养既能扎实掌握化学工程与工艺的系统知识和技能,又具备面向国家重大战略需求的海洋化工特色理论体系,具有求实创新精神、工程实践能力和团队协作与领导能力,具备一定的国际视野和跨文化沟通交流能力,具备全面的人文素养、科学精神和社会责任感的新工科领军人才。同时做好学院的顶层设计,科教融合,真正做好学院发展这一系统工程,做好学院发展这篇“大文章”,为海洋工程建设献计献策,保驾护航。

后记

中山大学化学工程与技术学院响应国家战略需求,牢记时代使命,立志打造一流海洋化工特色学科。海到无边天作岸,山登绝顶我为峰。我们相信 “中大人”凭借不畏艰难、永攀科技高峰的满腔热血与信念,定能乘风破浪,为实现我国海洋强国梦做出更大贡献!

人物简介

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李伟华,海洋化学博士,海洋科学博士后。中山大学化学工程与技术学院院长,二级教授,博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者,国家“万人计划”领军人才,科技部中青年创新领军人才,中国科学院特聘研究员,青岛海洋科学与技术试点国家实验室卓越科学家,德国慕尼黑工业大学高级访问学者,兼任中国腐蚀与防护学会常务理事,中国海洋材料产业技术创新战略联盟常务理事,中国腐蚀与防护学会污损技术专委会副主任,中国腐蚀与防护学会非金属材料专委会副主任,中国建筑学会防护与修复会应用技术专委会副主任,广东省腐蚀防护与表面工程学会常务副理事长,广州市化学化工学会副理事长等。

主要从事海洋腐蚀与防护方面的研究,立足国家海洋战略需求,研究工作旨在通过不同尺度、多学科交叉的综合手段,致力于海洋恶劣环境下海工材料腐蚀诱发机理,功能化防护材料,以及防御调控新技术的前沿性和创新性研究。承担国家杰青、科技部863、支撑计划等10余项国家级课题,出版学术着作5部,发表论文200余篇,EI收录51篇;第一发明人授权发明专利28项,参编行业标准10余项。其成果应用于胶州湾跨海大桥、日照港十万吨煤码头等20余项大型海洋工程,为海工装备安全服役保驾护航。

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