周勇 张璐
水是宝贵的资源。随着经济水平的提高，水资源短缺愈发成为人们生活中不可忽视的一大问题。作为人口大国，我国淡水资源短缺，改善水环境、保障水安全始终是关系我国国计民生的重大战略问题。
膜分离技术能有效地净化水质。膜很神奇，能区分出水分子和水中的污染物，这就好像在膜孔里面住着一种“分类精灵”。这种“精灵”非常精明，能完成我们力所不及的事情。假如一个容器被一张膜分成A，B两部分，这种“精灵”就可以守在膜上的小孔处，按照自己的想法打开小孔放过水分子，或关闭小孔拦下污染物，这样我们就在B中得到纯净的水分子，水中的污染物就留在了A中，如图1所示。
现实中“精灵”是不存在的，水分子和污染物的大小、形状或结构不同，因此我们可以利用膜来区分它们，从而实现它们的分离。但是，我们要想让“精灵”一直帮我们监控区分水分子和污染物，就要給它提供食物，才能让精灵持续工作。这种食物，就是对膜施加的压力或输入的能量。
目前，膜技术包括反渗透、纳滤、超滤、微滤和电渗析等，已被广泛应用于非常规水源淡化或净化领域，包括海水/苦咸水淡化、污水处理和资源化等。它的核心是高性能的分离膜，这一直是各国重点支持研究的战略材料。膜在使用过程中容易被污染、氧化，使膜的使用效率和寿命降低，膜过程运行成本增加，成为制约膜技术应用和发展的关键问题。
浙江工业大学高从堦院士从事膜技术研究开发工作40多年，是我国分离膜的奠基人之一，引领了我国膜分离技术的发展。可以说，高从堦成功的科研之路，就是浙江省分离膜硕果纷呈的写照。
高从堦院士围绕膜分离性能与膜材料微结构的关系、膜材料的微结构形成机理与控制方法、应用过程中膜材料微结构的演变规律等3个关键科学问题开展研究，完善了面向不同应用过程的膜材料设计与制备理论框架，在膜材料的基础理论研究方面取得了重要突破，形成了一系列原创性的膜材料和专有制备技术，指导创建了我国膜材料设计与制备、膜组器制作的技术平台，为我国开发具有自主知识产权的高性能分离膜、组器及推广应用奠定了基础，并且极大地推动了我国膜科学与技术这一新兴学科的建设和发展以及跟化学工程与技术、高分子化学、海洋化学等一级学科的交叉研究。他的研究突破了以往研究的瓶颈，开创了膜科学研究领域的新天地，其成果主要有以下几个方面：反渗透 CTA 中空纤维膜与组器的研制和应用
1974年至1983年，高从堦院士带领课题组成员成功解决了CTA原料处理和制膜配方，挤出机和中空纤维喷头等关键设备的设计和加工，以及挤出工艺、流程、各段参数和过程设计与调控。在国内最先研制成功反渗透CTA中空纤维膜及组器，并将其广泛应用于纯水的制备和部分苦咸水淡化，使国外产品价格下降30%以上。反渗透复合膜与组器的研制和应用
在1986年开始的芳香族聚酰胺反渗透复合膜研究的基础上，1991-1996年期间，他与课题组成员一起努力，在国内最先建立了芳香族聚酰胺反渗透复合膜中试生产线。经过不断改进完善，全面完成中试生产线各项任务，较全面地掌握了设备和工艺条件的各种参数。之后，他与美籍华人王道新先生合作，引进关键设备，在国内最先建成芳香族聚酰胺反渗透复合膜生产线，产品得到了较广泛的推广应用。后来，国内有关单位在此基础上又成功研制了海水淡化膜组件，仅杭州水处理中心多年来年产值就达3亿元，年经济效益数千万元。近几年，在973项目支持下，高从堦又努力研制了基于纳米技术改进的更高性能的膜组件。纳滤膜的工程技术开发和应用
自1992年-1996年，高从堦院士课题组同上海染化8厂合作，经过近半年的小试和中试，掌握了不同活性染料纯化所要求的不同品种的纳滤膜和纯化工艺条件。最后用卷式纳滤组件在国内最先实现了活性染料的纯化与浓缩的新工艺，提高了活性染料的品质，扩展了活性染料高档次的应用，并得到广泛的扩展和推广应用。荷电膜的开发和应用
在开展荷电膜的结构和性能研究的基础上，1987-1993年，高从堦院士的课题组同南京依维考汽车公司合作，在国内最先展开用自行研制的复合 PSA 荷电膜在汽车阴极电泳漆超滤中的试验，之后实现了较广泛的应用。离子交换膜和双极膜的开发与应用
在以前离子交换膜研发的基础上，高从堦课题组从2004年开始同中国科技大学合作，在国内最先展开双极膜的初步推广应用。近几年，在863项目支持下，进行了1、2价离子选择、阻酸、耐碱等膜的研发，进一步改进和提高了双极膜和相关离子交换膜的结构和综合性能，在分子筛清洁生产、有机酸制备等方面的应用初见成效。
人工肾反渗透水处理（医疗用）装置的开发与应用
随着医疗水平的提高，业界对医疗用水要求也更严格。自1990年起，高从堦院士与课题组成员一起努力，在分析国外人工肾反渗透水处理装置基础上，试制成功了专用高压泵。该高压泵选用合适的反渗透装置，解决了预处理和后紫外消毒等问题。经浙江医院等试验后已得到推广应用。
