一株植物在神奇實驗室的“七十二變”

他們將淀粉、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、油脂、蛋白質(zhì)等生物質(zhì)原料變成工業(yè)用品；變成交通、通訊必需品；變成住房、食安鏈條中的一部分……在產(chǎn)業(yè)鏈成型過程中，一項項國家級大獎就此誕生。

一小撮不起眼的淀粉可以變成什么？在齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）生物基材料與綠色造紙國家重點實驗室（以下簡稱重點實驗室），它經(jīng)過中間平臺—基礎(chǔ)材料—二次化合物—中間體一系列讓人眼花繚亂的物理化學(xué)反應(yīng)，可以變成工業(yè)用的潤滑劑、交通用的氧化劑，還可以變成彈性纖維、水化學(xué)品，或變成房屋的膠黏劑、樹脂等。

淀粉是生物質(zhì)原料的一種。重點實驗室常務(wù)副主任孔凡功教授向科技日報記者強調(diào)：“這些只是生物質(zhì)原料產(chǎn)業(yè)化鏈條的一部分。”

神奇的重點實驗室打造了淀粉的“七十二般變化”，而科學(xué)家們是變化背后的“操刀手”。在淀粉之外，他們將纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、油脂、蛋白質(zhì)等生物質(zhì)原料變成工業(yè)用品；變成交通、通訊必需品；變成住房、食安鏈條中的一部分……在產(chǎn)業(yè)鏈成型過程中，一項項國家級大獎就此誕生。

7月下旬，科技日報記者拜訪重點實驗室時發(fā)現(xiàn)，這里不僅孕育了一大批國家級大獎，更將一項項成果運用到國計民生中，成為支撐地方經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。

一頭連著國計：助造紙業(yè)摘掉污染大戶帽子

貓瘟病毒檢測卡、微晶纖維電池隔膜、超級電容器紙、陶瓷纖維板……重點實驗室展廳里，上百種展品讓人眼花繚亂，每件高科技展品都有其過人之處，它們或進入航空航天領(lǐng)域施展拳腳，或用在工業(yè)領(lǐng)域一展雄風(fēng)，或成為傳統(tǒng)產(chǎn)品的絕佳替代。

越過琳瑯滿目的展品，記者的目光落到了現(xiàn)場的數(shù)打紙張上。

小小一張紙，連接著國計與民生。數(shù)據(jù)顯示，我國是世界上第一造紙大國，紙和紙板產(chǎn)量已超過全球總產(chǎn)量的25%，已連續(xù)9年位居世界首位。

造紙不難，難在治污。污染是造紙業(yè)的“夢魘”，其工業(yè)廢水和COD（化學(xué)需氧量）排放量分別占全國工業(yè)排放總量的1/5和1/4。

前不久，重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任陳克復(fù)院士牽頭，多家單位參與研發(fā)的“制漿造紙清潔生產(chǎn)與水污染全過程控制關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目斬獲2019年度國家科技進步獎一等獎。記者了解到，該項目通過產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)的形式，瞄準(zhǔn)造紙行業(yè)的主要污染環(huán)節(jié)發(fā)力，研發(fā)出造紙全流程清潔生產(chǎn)技術(shù)，助造紙業(yè)摘掉污染大戶的帽子。

“從綠色出發(fā)，通過綠色方式，創(chuàng)造出綠色產(chǎn)品。”這句話成為重點實驗室對外輸出眾多重量級成果的共同價值遵循。

所謂生物質(zhì)，是指自然界中通過土地、大氣、水、光合作用生長的各種有機體，可再生，乃至生生不息。近幾年，以生物質(zhì)為源頭，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，并最終替代傳統(tǒng)能源成為重點實驗室的追求。

雖貴為世界第一造紙大國，但我國木材資源匱乏卻是不爭的事實，利用常見的速生闊葉材資源、采用全流程綠色造紙技術(shù)，是解決造紙業(yè)發(fā)展瓶頸的有效途徑。重點實驗室主任陳嘉川教授團隊研發(fā)的酶促磨漿技術(shù)、酶促消潛技術(shù)、酶助漂白技術(shù)、酶精制紙漿技術(shù)等一系列制漿造紙酶催化綠色新技術(shù)，也奪得了國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

值得注意的是，重點實驗室的研發(fā)成果并沒有束之高閣，而是保持了超高的成果轉(zhuǎn)化率，這源于其獨特的研發(fā)模式：一方面，作為國家重點實驗室，高水平基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究、聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀科學(xué)家始終是其堅守的重要職責(zé)；另一方面，注重“生物基材料與綠色造紙”等接地氣的研發(fā)，讓其在研發(fā)應(yīng)用過程中，能納入企業(yè)合伙人，形成研發(fā)應(yīng)用共同體。

一頭銜接民生：鍋碗瓢盆里藏著高精尖

重點實驗室展廳里的鍋碗瓢盆，從外表上看普通平常，但追溯它們的誕生過程則看點十足：這些鍋碗瓢盆以植物為源頭，通過一系列技術(shù)提煉、轉(zhuǎn)化而來。蘊含萬千的小物件雖不起眼，卻代表著未來科技的趨勢，凝結(jié)著科學(xué)家們的心血。

木糖醇、有機肥料、纖維素膜，貌似與造紙業(yè)風(fēng)馬牛不相及，但卻是國內(nèi)企業(yè)深耕造紙鏈條著力打造的產(chǎn)品。它們都是利用植物精煉技術(shù)提取，更是重點實驗室勠力打造的“王牌技術(shù)”。

記者在山東太陽紙業(yè)股份有限公司（以下簡稱太陽紙業(yè)）采訪時，技術(shù)人員展示了兩張紙在水中的不同變化：將紙放到水里搖晃，其中一張基本保持原狀，另一張則迅速分解。技術(shù)人員介紹說，迅速分解的紙張沒有添加任何化學(xué)藥品。

可迅速分解的紙張是行業(yè)的高端產(chǎn)品。伴隨這種紙張下線的，還有從制漿廢液中提取的高附加值木糖和木糖醇。如果說傳統(tǒng)造紙業(yè)只是利用植物纖維中的纖維素成分，剩下的木素和半纖維素都作為廢液處理，如今，這些廢料搖身一變，成了盈利點。

記者了解到，如今，重點實驗室打造的植物精煉關(guān)鍵技術(shù)，是將造紙過程中的各種成分吃干榨凈，將半纖維素、木素、纖維素有機地分開，各取所用。

在山東龍力生物科技有限公司（以下簡稱龍力生物），技術(shù)人員從玉米芯、玉米秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物中提取功能糖后，又在生物原料廢渣中提取出燃料乙醇，這一過程被國家發(fā)改委列入“國家高新技術(shù)示范工程”，提取物獲準(zhǔn)供應(yīng)石油系統(tǒng)。

無論是太陽紙業(yè)還是龍力生物，都是重點實驗室的成果轉(zhuǎn)化地。

借助科技的力量，科學(xué)家們變成了“魔術(shù)師”。在他們眼中，一株“植物”，甚至具備了制造萬物的潛能。沿著這個潛力深入挖掘，重點實驗室以植物資源為基礎(chǔ)研究，開展國際前沿生物質(zhì)精煉技術(shù)研發(fā)，產(chǎn)出了一批重大標(biāo)志性成果，建立起全球領(lǐng)先的生物質(zhì)技術(shù)體系，包括生物質(zhì)乙醇、生物質(zhì)汽油、木糖醇、綠色造紙等生物基產(chǎn)品方面的清潔生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，以及實現(xiàn)植物資源高效高值利用。

不僅轉(zhuǎn)化成果，也在輸出CEO

在重點實驗室的走廊兩側(cè)，陳列著大約幾十個展板，每個展板都展示了一個人物。

山東晨鳴紙業(yè)集團（以下簡稱晨鳴集團）董事長陳洪國、山東華泰紙業(yè)股份有限公司（以下簡稱華泰集團）董事長李曉亮、山東世紀(jì)陽光紙業(yè)有限公司董事長王東興、山東恒聯(lián)投資集團有限公司董事長李瑞豐、國家新能源工程技術(shù)研究中心主任王建偉……他們的名字不同，卻都是中國造紙行業(yè)響當(dāng)當(dāng)?shù)娜宋�；而這些人也為擁有一個共同的身份而自豪：都是重點實驗室輸出的人才。

這也是重點實驗室獨有的“CEO現(xiàn)象”。

比如從制漿造紙專業(yè)走出去的陳洪國，歷任技術(shù)員、車間主任、副總經(jīng)理、總經(jīng)理，直至成為晨鳴集團黨委書記、董事長。在他的帶領(lǐng)下，晨鳴集團已成為全國最大的造紙企業(yè)，世界紙業(yè)10強，中國企業(yè)500強。

為什么重點實驗室不僅能轉(zhuǎn)化成果，還輸出了眾多的CEO？

陳嘉川的答案是：在重點實驗室，無論是人才的培養(yǎng)還是科技成果的研發(fā)，我們都強調(diào)要實實在在為工業(yè)應(yīng)用、經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。在人才培養(yǎng)、協(xié)同創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)化、對行業(yè)產(chǎn)業(yè)的支撐作用以及國際影響力這五項指標(biāo)上，重點實驗室保持著持續(xù)的競爭力。

記者了解到，由于根植工業(yè)，優(yōu)秀校友遍布各類制造企業(yè)，得益于強大而高端的人脈關(guān)系，重點實驗室在科研成果轉(zhuǎn)化和校企合作上擁有得天獨厚的優(yōu)勢，并先后創(chuàng)造了與華泰集團、晨鳴集團、太陽紙業(yè)、龍力生物諸多校企合作的成功案例，諸多標(biāo)志性的科研成果和重大關(guān)鍵技術(shù)發(fā)明成功轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力和經(jīng)濟效益，實現(xiàn)了校企互惠共贏。

責(zé)任編輯：宋清