2023.12.01

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导读：随着我国公布2030年前实现载人登月的目标，朱美芳也有了一个“异想天开”的计划。“未来月球要建基地的话，如果我们从地面上带材料上去不现实，是否能原地取材造 ‘房子’？”

作者 | 第一财经 金叶子 

纤维材料如何影响我们的生活？

不管是保温抗冻的玻璃外墙，还是轻便又抗撞击的汽车外壳材料，其中都能找到纤维材料的身影。

“可以说生活中没有一个地方离得开材料，它和国防军工、交通运输、能源环保、生物医药全部都有关系，不同的应用场景需要不同的材料。”从事纤维材料领域研究三十余年的中国科学院院士、纤维材料改性国家重点实验室主任朱美芳告诉第一财经。

随着我国公布2030年前实现载人登月的目标，朱美芳也有了一个“异想天开”的计划。“未来月球要建基地的话，如果我们从地面上带材料上去不现实，是否能原地取材造 ‘房子’？”

这个诞生于去年的想法在今年有了实质性进展，9月，由嫦娥五号万里迢迢带回的月壤中，有一部分来到东华大学“地外纤维实验室”。朱美芳说，如果能将月球玄武岩转化为高性能纤维，就能在登月后实现“就地取材”，以月壤为原材料，建设月球基地。

“希望我们的学生、研究人员能到月球和火星上去，亲自在那儿把这个技术就地实现。虽然现在这个想法离彻底实现可能还比较遥远，但我们要有这个梦想并去攻克。” 朱美芳说。

任玉明/摄

异想天开缘于脚踏实地

朱美芳的“异想天开”，是基于我国纤维材料的发展和实验室团队几十年的研究攻关基础。

纤维一般是指具有足够的细度 (直径＜100μm) 和足够长径比 (长度/直径＞1000), 并具有一定柔韧性的物质。金属、矿石、生物体、高分子, 只要满足上述定义均可视为纤维。数据显示，2022年, 我国化纤产量近6500万吨, 占世界总量超过70%，化纤占纺织纤维加工量约85%；化纤行业收入超过万亿, 出口超过500万吨, 4家企业进入世界500强, 上市超过30家。

自1992年成立以来，依托东华大学建设的纤维材料改性国家重点实验室填补了新中国纤维材料产业的许多空白，这里发展出了第一条千吨级T700级聚丙烯腈基碳纤维生产线、第一条千吨级聚酰亚胺纤维生产线……朱美芳团队的产出成果在全国30多家企业实现产业化，取得了显著的社会效益和经济效益。

随着纤维学的进步，如今的纤维材料在强度、阻燃性、电学等性能上已发生了本质改变。新一代纤维已成为纺织织造、电子织物、智能织物和其他先进织物的基础，超越了穿衣和美感等传统概念。

基于这些已有条件，朱美芳也在设想新型纤维材料是否能为我国探月、探火计划出一份力？“为月球造房子是一个非常伟大的工程。去年的一天夜晚，我看着天空中的那轮明月，就在想我能不能去争取要一点月球土壤回来，把它加工成纤维。”

她对记者解释道，地球上的玄武岩和月球上的是有区别的，玄武岩在月球表面广泛存在，百分之一含量的玄武岩纤维就可以让混凝土的性能极大增强。土壤如果没有纤维的话它会脱落，没有堆积强度，不抗风沙，而且月球上有地震，稍微一震就塌了。那么纤维的加入就起了一个筋骨的作用，稳固土壤。

想法虽好，但这个工程国际上还未有先例。“在月球上就地取材，大家听了之后都觉得不太可能，因为实现这个想法还面临很大的困难，首先就要模拟月球的条件，然后去做专门的装置来研究。”幸运的是，最后她的申请和答辩得到了专家们的肯定，顺利接回了月壤。

“当时我们一共6个人去北京，带着装着月壤的保密箱乘火车回到上海，并在实验室楼下举行了一个小仪式，庆祝这个计划的第一个小梦想实现了。”朱美芳笑道。

受访者供图

不只是探月、探火，在她看来，在推动新质生产力发展的过程中，纤维也发挥着不可或缺的关键作用。朱美芳解释，地球的资源有限，人口还在继续增加，随着人类生活变得更加富足，消耗的能源和材料也越来越多。怎么能把资源形成闭环，未来可以做的事非常多，最重要的仍是底层的科学问题。

就在2022年4月，工信部和国家发展改革委联合发布了《关于化纤工业高质量发展的指导意见》，明确提出到2025年，构建高端化、智能化、绿色化的现代产业体系，全面建设化纤强国。而在上海市政府提出的“未来产业创新高地”目录中，材料产业也被放在前列。

在她看来，实现“造房子”小梦想的下一步，就是在上海推进面向产业集群的大科学装置的建设。“这个大科学装置不同于现有的比较基础的大科学装置。纤维产业长三角占据三分之二，如果开发了这样的全新的大科学装置，也能把人才、资金等多要素都系统整合起来。

兴趣是可以培养的

在东华大学材料科学与工程学院办公楼不远处，一栋新的大楼落成投入使用不久，“地外纤维实验室”和蒙泰课题组就在楼内。该课题组得名于上世纪90年代初课题组制备的“蒙泰丝”——细旦聚丙烯纤维。这种纤维柔软可染色，添加其他功能成分后，实现了单一成果的可持续创新发展。

课题组目前正在朱美芳的带领下一起研究不同于书本理论的东西，比如希望通过纤维与纳米、化学、物理、生物、仿生等学科的交叉融合，将杂化材料用在更广泛的领域，包括上文提到的用于太空中的极端环境，或者植入人体。

而对于想从事科研工作的年轻人，从东华大学毕业后留校执教至今的朱美芳也给出了自己的建议。

做科学研究不是每一次都能成功，可能99次都是失败，最后一次才成功，但不能说这些不成功的探索就是失败，正是因为每天都在不断地摸索，把各种路径都尝试着研究，最后才可能“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”。

“我们做研究睡不着的人是非常多的，有时候是兴奋得睡不着，有时候是困惑得睡不着。有时候会想到一个点子半夜惊醒，然后起床赶快写下灵感，甚至直接去实验室，因为不能拖。”

任玉明/摄

而对于这种大起大落，在别人眼里很苦的经历，朱美芳也有自己的见解，她说兴趣是可以培养的，没有人天生喜欢，特别是做艰苦的工作，但当学生们真的沉浸其中喜欢了这个领域以后，这些在别人眼里看来的苦也蕴藏一丝甜。

“别人觉得你苦，其实并非如此，苦和乐它是相对的。当你喜欢这个职业或者喜欢你的研究工作，喜欢探究未知的时候，它就有无穷的乐趣。所以就算半夜起来几天几夜不睡觉，当你看到一个你一直想得到而原来没得到的现象，那种快乐是非常令人愉悦的。”朱美芳笑着分享道。

作为中国女科技工作者协会副会长，朱美芳也一直呼吁让更多的女性投入到科研工作。

“这一生除了教书育人、材料研究这两件事，我也一直关注女性的发展，因为我自己就是个受益者。而在第一阶段的家庭教育中，特别是母亲的教育非常重要，要对孩子给予充分的信任。同时我们自己也要去给青年们树立榜样，让更多女性投入到科技工作中来。”

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