在“极境”中创造高分子材料
衣物、塑料瓶等寻常高分子材料柔软易加工，却难以承受极端环境。在中国科学院化学研究所（以下简称化学所）极端环境高分子材料实验室，科研团队偏偏要在超高温、超低温、超高压等“极境”中创造新材料。
这些被誉为高分子材料“皇冠”的战略基石，又长期被国外垄断、遭遇技术封锁。“历史已经证明，凡是外国能做成的事，不管多么复杂，中国的科学工作者就一定能做成。”曾在该团队工作、亲历建所初期攻关的老研究员谢择民强调。
带着这份跨越半个多世纪的信念，面对物理性能极限与技术封锁“无人区”的双重考验，近年来，团队瞄准国家最迫切的需求，研制出30余种先进材料，在80多项国家重大任务中得到应用。
“我们团队始终秉承科学报国、甘当铺路石，潜心研究、永做先行者的精神传统，”接受《中国科学报》采访时，化学所研究员、极端环境高分子材料党总支书记张宗波说，“把‘国家事’真正当成了‘心头事’。”
团队合影。科研团队供图
向“极限”要答案
过去很长一段时间里，张宗波与一些肉眼看不见的气泡对抗。“满脑子都是气泡、气泡，每天早晨4、5点就醒了，大脑里疯狂搜索着解决方案。”他坦言。
他主攻的一种高分子材料，目标是创造一种特殊的液态高分子前驱体，让其注入纳米级的孔洞中，最终转变成目标产物。
这一过程面临着多重矛盾。“在纳米孔洞的限域空间内，强烈的表界面作用让液体浸润与填充变得异常艰难。同时，化学转化又伴随着剧烈的体积收缩，让辅助流动的活性稀释剂等物质难以在加热时顺利排出。”张宗波介绍。这样，材料内部很容易留下微小气泡，对其整体性能有着决定性的影响。
为此，团队经历了长时间的反复迭代，有时一天就要完成四、五轮测试，甚至在核磁共振仪前完成上百个样品的检测。
整个方向的攻关历经六七年时间，累计实验达到数千次。最近，张宗波的实验看到了曙光，预计在不久的将来就会取得突破。
张宗波（左一）与同事讨论中。科研团队供图
面对国家高端制造的紧迫需求，单枪匹马的科研早已无法应对。2022年以来，团队着手建制化建设。突破以往课题组为单元的限制，重新组建调整队伍并开展有组织的协同攻关。
新攻关团队划分为四支分队。团队中，45周岁以下人员占比90%以上，党员人数占比80%，党员都冲在关键任务的一线。
最近几年来，团队发展了新一代的产品体系，突破了极端环境应用特种材料的结构设计、合成制备、性能调控、批量制备等关键技术，实现了关键领域核心材料“从有到优”的跨越提升，系列关键材料实现工程化应用与产业化。
把论文写在生产线上
博士后王立哲至今记得进组时对研究方向产生的迷茫。当时，实验室老一辈研究员语重心长地开导他：“要结合应用场景全面权衡材料性能，别在单一指标上钻牛角尖。”
“学以致用”的引导让王立哲读懂了团队的科研底色：科研不仅要讲清科学问题，更要让成果真正落地应用。
“把‘论文’写在生产线上！”这已成为团队的共识。
在高端制造和重大工程中，极端环境高分子材料往往是幕后英雄。它们嵌在芯片的封装中，用户看不见、摸不着。为了这个看不见的主角，团队一直努力让科研成果从实验室走向中试和产业化，让每一批产品都要达到100分。
在张宗波看来，当科研成果融入国家发展的宏大叙事，这份成就感早已超越了发表论文本身。
团队还把科研根系扎进产学研用全流程，让多项自主成果从实验室样品变为生产线产品。例如，在显示材料领域，团队研发的关键材料在头部企业产线上经受严苛验证，逐步替代进口产品，为我国电子及显示产业自主发展筑牢材料防线。
把“国家事”刻进科研基因
2023年11月，化学所一间报告厅里，化学所副所长郑企雨以“臻于至善，润物无声”为题，深情讲述中国科学院院士黄志镗的科研往事。老一辈科学家在艰苦条件下把研究兴趣和国家需要自觉结合、默默奉献数十载的坚守的故事，让在场青年科研人员红了眼眶。
这场讲座只是极端环境高分子材料党总支“高技术材料论坛”的一个寻常片段。作为该党总支传统特色品牌活动，论坛已举办十余期，邀请所内外专家交流前沿动态、分享科研心得，特别是将老科学家精神传承作为核心议题。
张宗波表示，希望通过举办论坛，增强青年科研人员使命担当意识。活动中，党建与科研融合从抽象概念变成了推动科研攻关的鲜活力量。
这种把国家需要扛在肩上的自觉，在化学所70年的历史里，早就融进了骨子里。“50年前，我们的科学条件非常艰苦，也没有外援，只能靠自己从零开始，这是一种压力，更是一种为国效力的荣誉。”谢择民表示。
这样的初心在一代又一代的科研人员中薪火相传。如今，“国家事”已刻进整个团队的基因当中。2026年，极端环境高分子材料党总支获得“中国科学院先进基层党组织”称号。
“无论时代如何变迁，这股为国效力的信念，始终在我们心中燃烧。”张宗波说。
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