一株植物在神奇实验室的“七十二变”

他们将淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、油脂、蛋白质等生物质原料变成工业用品;变成交通、通讯必需品;变成住房、食安链条中的一部分……在产业链成型过程中,一项项国家级大奖就此诞生 。
一小撮不起眼的淀粉可以变成什么?在齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室(以下简称重点实验室),它经过中间平台—基础材料—二次化合物—中间体一系列让人眼花缭乱的物理化学反应,可以变成工业用的润滑剂、交通用的氧化剂,还可以变成弹性纤维、水化学品,或变成房屋的胶黏剂、树脂等 。
淀粉是生物质原料的一种 。重点实验室常务副主任孔凡功教授向科技日报采访人员强调:“这些只是生物质原料产业化链条的一部分 。”
神奇的重点实验室打造了淀粉的“七十二般变化”,而科学家们是变化背后的“操刀手” 。在淀粉之外,他们将纤维素、半纤维素、木质素、油脂、蛋白质等生物质原料变成工业用品;变成交通、通讯必需品;变成住房、食安链条中的一部分……在产业链成型过程中,一项项国家级大奖就此诞生 。
7月下旬,科技日报采访人员拜访重点实验室时发现,这里不仅孕育了一大批国家级大奖,更将一项项成果运用到国计民生中,成为支撑地方经济高质量发展的新引擎 。
一头连着国计:助造纸业摘掉污染大户帽子
猫瘟病毒检测卡、微晶纤维电池隔膜、超级电容器纸、陶瓷纤维板……重点实验室展厅里,上百种展品让人眼花缭乱,每件高科技展品都有其过人之处,它们或进入航空航天领域施展拳脚,或用在工业领域一展雄风,或成为传统产品的绝佳替代 。
越过琳琅满目的展品,采访人员的目光落到了现场的数打纸张上 。
小小一张纸,连接着国计与民生 。数据显示,我国是世界上第一造纸大国,纸和纸板产量已超过全球总产量的25%,已连续9年位居世界首位 。
造纸不难,难在治污 。污染是造纸业的“梦魇”,其工业废水和COD(化学需氧量)排放量分别占全国工业排放总量的1/5和1/4 。
前不久,重点实验室学术委员会主任陈克复院士牵头,多家单位参与研发的“制浆造纸清洁生产与水污染全过程控制关键技术及产业化”项目斩获2019年度国家科技进步奖一等奖 。采访人员了解到,该项目通过产学研用协同攻关的形式,瞄准造纸行业的主要污染环节发力,研发出造纸全流程清洁生产技术,助造纸业摘掉污染大户的帽子 。
“从绿色出发,通过绿色方式,创造出绿色产品 。”这句话成为重点实验室对外输出众多重量级成果的共同价值遵循 。
所谓生物质,是指自然界中通过土地、大气、水、光合作用生长的各种有机体,可再生,乃至生生不息 。近几年,以生物质为源头,延伸产业链,并最终替代传统能源成为重点实验室的追求 。
虽贵为世界第一造纸大国,但我国木材资源匮乏却是不争的事实,利用常见的速生阔叶材资源、采用全流程绿色造纸技术,是解决造纸业发展瓶颈的有效途径 。重点实验室主任陈嘉川教授团队研发的酶促磨浆技术、酶促消潜技术、酶助漂白技术、酶精制纸浆技术等一系列制浆造纸酶催化绿色新技术,也夺得了国家技术发明奖二等奖 。
值得注意的是,重点实验室的研发成果并没有束之高阁,而是保持了超高的成果转化率,这源于其独特的研发模式:一方面,作为国家重点实验室,高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家始终是其坚守的重要职责;另一方面,注重“生物基材料与绿色造纸”等接地气的研发,让其在研发应用过程中,能纳入企业合伙人,形成研发应用共同体 。
【一株植物在神奇实验室的“七十二变”】 一头衔接民生:锅碗瓢盆里藏着高精尖
重点实验室展厅里的锅碗瓢盆,从外表上看普通平常,但追溯它们的诞生过程则看点十足:这些锅碗瓢盆以植物为源头,通过一系列技术提炼、转化而来 。蕴含万千的小物件虽不起眼,却代表着未来科技的趋势,凝结着科学家们的心血 。


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