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  • 创新驱动要协同合作 亦要持之以恒——专访国家科技发明奖获得者、齐鲁工业大学校长陈嘉川

    2016年1月8日,“2015年度国家科学技术奖励大会”在北京人民大会堂隆重举行,备受关注的2015年度国家科学技术奖揭晓,造纸行业成绩斐然,一举拿下两项国家科技发明二等奖大奖分别是以齐鲁工业大学校长陈嘉川教授作为第一完成人的“速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用”项目,和以华南理工大学副校长邱学青教授作为第一完成人的“碱木质素的改性及造纸黑液的资源化高效利用”项目,这是自国家科学技术奖设立以来,第一次造纸行业有两个项目同时获奖,显示了行业在自主科技创新方面有了一个新的突破,也得到了国家的认可。 

    在奖励大会后,本刊记者第一时间联系了两位获奖人,并分别到齐鲁工业大学和华南理工大学对陈教授和邱教授做了专访。从与这两位行业创新领军人的交谈中,我们深切感受到技术研究领域的枯燥、艰辛与不易,也看到两位大师身上的谦逊、认真和扎实的学者风范,更加得到启发的是在齐鲁工大、华南理工这样的知名高校以及晨鸣、太阳、华泰这些业内企业的共同努力下,依靠不断的技术创新,我们造纸行业的明天依然充满希望。


    今天,我们首先刊登对齐鲁工业大学校长陈嘉川教授的专访。


    此次获奖,是陈嘉川校长第三次获得国家科技奖励。2005年,由山东轻工业学院(现齐鲁工业大学)、山东大学、泰山纸业、华泰纸业、晨鸣纸业共同完成的“草浆的生物预漂白和酶法改性技术”项目获得当年度的国家技术进步奖二等奖,陈嘉川校长作为项目负责人出席了奖励大会。2006年,由华泰纸业联合行业多家科研院所完成的“废纸生产低定量高级彩印新闻纸”项目获得当年度国家技术进步奖二等奖,陈嘉川校长是该项目主要完成人(第三位)。2005年至2015年十年间,三次获得国家科技奖励,对于投身在科技奖励低产的造纸行业研究领域来说,这样的成就实属难得。取得如此令整个行业都为之增色的成就,陈嘉川校长是如何做到的?在中国造纸行业正处于深度调整的关键时期,未来哪些关键技术将引领行业走向可持续的发展之路,作为一直走在行业技术研究领域最前端的陈嘉川校长又是怎样考虑的?本刊记者带着这些问题,在2015年度国家科学技术奖揭晓的第一时间,独家专访了齐鲁工业大学校长陈嘉川。 

    采访中,我们得知了陈嘉川和他的团队们十五年磨一剑,最终荣获此次国家科技发明奖的艰辛;更了解到了陈嘉川校长关于行业未来发展的独到见解。陈嘉川表示:坚定的走好生物炼制的路子是造纸行业最终走向可持续性发展的关键,而生物炼制的研究道路需要各相关行业和造纸行业内的各方研究力量持之以恒地协同创新,做到研究成果相互启发,最终破解行业发展中的技术难题。在陈嘉川看来:远见、协同、人才、恒心,这不仅是科研创新的成功之道,也是造纸行业在“十三五”实施创新驱动战略的关键词。


    “获奖秘籍”:科学研究贵在持之以恒

    此次获得国家技术发明二等奖的“速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用”项目,属于轻工业科学技术中的造纸技术领域,项目组成员有陈嘉川(齐鲁工业大学)、杨桂花(齐鲁工业大学)、吉兴香(齐鲁工业大学)、陈洪国(山东晨鸣纸业集团股份有限公司)、乔军(山东太阳纸业股份有限公司)、孔凡功(齐鲁工业大学)。项目以现代生物技术为主要手段,改革创新传统制浆造纸技术,历经15年,自主研究开发了酶促磨浆技术、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。主要的发明成果包括:(1)发明了速生材高得率浆酶催化低能耗制浆技术。采用酶促磨浆技术,可节省磨浆能耗20%,提高纸浆得率3%,增加了纤维柔韧性,改善了纸浆强度性能,解决了国产木材原料磨浆能耗高、纤维强度差、易损伤等技术难题;(2)发明了木浆酶催化生物漂白、净化与精制新技术。采用生物化学法漂白技术,漂剂用量减少15%,有毒物污染明显减轻;发明了新型净化、精制技术,纤维中的尘埃数减少30%,石细胞去除率达90%,纸浆抄造性能大大提高;(3)发明了木浆纤维酶催化生物帚化和纯化技术。采用生物酶帚化技术,国产木浆的精浆能耗降低50%;发明了生物酶纯化技术,有效降低纸浆中阴离子垃圾含量的65%以上,解决了国产木浆精浆能耗高、纸浆性能差以及阴离子垃圾含量高的技术难题;(4)发明了酶催化生物湿部调控和配抄纸基新材料技术。采用生物酶湿部调控技术,提高纸浆的助留助滤性能,提高国产木浆的配抄比例达30%以上,解决了国产木浆配抄比例低、很难生产高档纸基材料的技术难题。项目已获授权国家发明专利31项,发表论文166篇,出版专著3部,培养研究生36人。获省部级科技一等奖4项,其中山东省技术发明一等奖1项,山东省科技进步一等奖2项,教育部科技进步一等奖1项。


    自2005年起,项目阶段性的研究成果便开始在晨鸣、太阳等重要的造纸企业推广应用,用生物酶催化技术生产出了优质木浆,并用于高级纸基材料的生产,实现了速生阔叶材的高效高附加值利用。在2012~2014年期间,仅项目完成单位累计实现新增销售额130.1亿元,利润25.6亿元,产生了重大的经济效益和社会效益。 

    国家科学技术奖自2000年开设以来,相比于其他行业,造纸不算奖项高产的行业,甚至可以说有点被“遗忘”,但即便是在这样的情况下,由陈嘉川带领的研发团队在2005年、2006年和2015年三个年度里荣获三次国家科学技术奖项。在被问到取得如此耀眼的科研成果是如何做到的问题时,陈嘉川一脸的谦虚,并表示任何一项科研成果的成功研发都离不开四点:

      

    一是要有远见,即选题要前瞻性地把握产业未来的发展方向。陈嘉川校长三次获奖的成果,选题都是行业内当时比较前沿的课题。他更是最早的将生物技术应用到造纸行业的代表之一。 


    二是要做好产学研协同创新。如果研发与生产脱节,势必会造成大量研发成果难实现转化,而这样的研发成果实际是研发资源的浪费。只有选题与生产紧密联系,才能有“接地气”的研究成果。陈嘉川也表示,他所在的团队能在十年内三度获奖,很重要的原因就在于扎根于山东这一全国造纸排头兵的肥沃土壤,和晨鸣、华泰、太阳等地处山东的国内龙头企业建立了紧密的协同创新合作关系。

     

    三是要有人才、有团队。陈嘉川强调了做好行业发展的人才培养是重中之重,造纸行业的健康、持续发展离不开人才力量的推动,而提高行业人才培养的数量和质量是当务之急。 

     

    四是要有恒心。科学研究贵在持之以恒,任何的奖项都不可能一蹴而就,特别是国家科学技术奖。任何一项课题没有几年甚至是十几年反复的实验室实验、中试、应用推广的过程,是不可能有经得起考验的科技成果。“速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用”项目从2000年开始研究到2015获奖,历经15年,而且项目获奖并不是研发工作的终止,很多工作才刚开始,比如部分成果的转化。此前两度获奖的成果,从选题到最终获奖也都经历了十年以上的时间。

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    齐鲁工业大学从2005年以来连获四项国家科技发明/进步奖


    远见未来:生物炼制将撬动造纸行业的大发展


    近几年,中国乃至全球造纸行业均进入了发展缓慢甚至是停滞期,市场低迷、需求不旺,造纸及其相关企业经营陷入困难,效益下降等局面成为困扰全球造纸行业的难题。上游原材料、能源等成本居高不下,下游产品市场纸价提升阻力重重,使得中间的造纸企业两头受挤压。在谈到目前造纸行业面临的困境时,陈嘉川表示:解决造纸行业目前问题的关键是突破传统的盈利模式,寻找新的赢利点。展望未来,化石基经济迟早要让位于生物基经济,造纸工业作为生物质产业的重要组成部分,具有可持续性发展的特点。生物炼制将来会有大的发展造纸要走生物炼制的路子,很多的研究也证明了浆造纸企业是生物炼制最好的平台,而生物炼制也将成为制浆造纸企业最好的延伸,未来造纸行业在充分利用产品多样性(包括纸浆、热和能、生物燃料及化学品)的基础上,利润回报率将会有明显的提升。目前,可以说以生物炼制为基础的林产化工集成工业已经成为学术界基本认同的传统制浆造纸工厂未来发展的出路,但我国造纸工业的生物炼制路子才刚刚起步,未来还有很多的研究要做。在这方面国外的研究起步比我国早,未来我国造纸工业的研究重点之一便是结合本国市场的实际在生物精炼上有所突破。


    陈嘉川认为生物炼制研究主要包括两个方面,一是生物技术在造纸方面的应用,这一方面国内的研究比较多。陈嘉川校长也是国内第一批将生物技术应用到制浆造纸行业的研究人员。目前生物技术在造纸方面的应用瓶颈主要是生物制浆及其应用,本次获得国家技术发明二等奖的“速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用”项目便在酶促磨浆、酶促消潜等方面较之前的研究有了突破性的创新。二是生物质精炼,木材三大组的分离、利用和转化。生物质精炼的研究重点在于三大组分的分离,包括制浆前的半纤维素抽提与相关的精炼;制浆后的木素分离及相关精炼;废弃物的加工及相关精炼。陈嘉川表示,未来他带领的研究团队也将为我国造纸工业的生物质精炼发展注入一定的力量。


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    协同创新:打通科技成果转化的“最后一公里”


    一方面企业缺技术,而另一方面躺在核心期刊或者是实验室的科研成果数量堆积越来越多,但每每说到两者的相关转化,总能听到许多无奈的叹息:距离市场还有“最后一公里”。这可能不仅是存在于造纸行业的问题,其他行业也不乏这些叹息的声音。那究竟科研成果转化难的症结何在?政府、学校、科研机构、企业该如何配合方能解此困局?


    对于科技成果转化难的问题,陈嘉川校长认为应该在三个方面上下功夫、做文章。第一方面是针对科研机构来说,在确定科研选题之前一定要立足市场,解决工厂生产的实际问题或者是引领未来行业发展,即选题必须要与企业结合,与企业脱节的选题是不可能成功实现转化的;第二方面是缺少科技成果转化的中间环节,高校科技成果转化的关键环节是把研究阶段的成果,包括新产品、新工艺、新装置、新系统,进行适应生产和应用前的二次开发和调整,即中试阶段。目前的中试阶段难以界定为科研活动或是生产活动,因此资金投入很难落实,这也在一定程度上被大家忽略,导致“最后一公里”的困局难解决。只有做好实验室实验之后的中试环节,才能更好地实现产业化,做到科技成果的成功转化;第三方面是目前企业对科技成果的依赖不够,企业对技术进步重视程度不够,吸收力不强。目前,多数企业主要依靠扩大生产规模求得发展,企业缺乏主动吸纳高新技术的意识,部分造纸企业领导科技意识淡薄,不愿接受风险较高、效益滞后、周期略长的科技成果。而企业作为科技成果转化的重要环节,如果缺少对科技成果的依赖意识,就会消减科技成果的转化率。只有培养企业对于科技成果的兴趣,切实地解决好企业的实际问题,让企业从成果中获得收益,提高企业对科技成果的依存度,才能从根本上促进科技成果“落地”。


    对于科技成果转化难的症结,陈嘉川校长认为还有一个关键的问题就是目前突破性的创新成果太少,造纸行业近几年虽说是科研成果不断,但是颠覆性的成果太少,而这种情况也在一定程度上降低了企业接受成果转化的热情。但是说起颠覆性的研究成果又谈何容易,它需要相关行业的协同创新,科研成果的互相启发。比如“速生阔叶材制浆造纸过程酶催化关键技术及应用”项目之所以能取得国家科技发明二等奖,也得益于相关行业对生物酶的培养、筛选条件的优化成果。


    人才培养:创新高校人才培养模式


    人才一直是行业发展的重要推动力量,特别是对于正处在深度调整的转型期的造纸行业,更需要人才力量的驱动。陈嘉川校长在采访中也多次提到人才培养对于行业的健康和可持续发展意义重大,行业的发展靠科技成果的推动,而科技成果的研发和最后的生产应用更靠人才战略的实施。陈嘉川认为目前造纸行业专业人才的培养数量和质量均有待加强,人才培养的模式需要创新,做到产学研合作培养人才,最终为行业输入的人才既要有先进的理论基础,也要有较强的动手能力,即培养企业欢迎的高技能人才。


    目前,齐鲁工业大学的人才培养模式也正在做适应行业、市场和企业要求的创新,坚持走产学研合作培养人才的模式,增加学生在企业现场学习的时间和强化学生动手能力的培养,做到让学生在企业可以实现独立顶岗一段时间,最后输出的人才也符合企业的需求。做好人才模式的创新,教学内容、方式、方法也要紧跟创新,这就对现阶段的教师素质提出了更高的要求。首先教师需要不断提高自身的教学水平,培养学生较强的理论基础,另外教师掌握造纸生产一线的实际情况也变得越来越重要,只有教师首先了解了一线的实际状况,才能在教学的过程中慢慢地向学生灌输,更有效地防止课堂知识与生产一线脱节或者滞后的现象。目前,齐鲁工业大学鼓励和要求青年教师在企业锻炼、学习至少半年以上,提高教师队伍的综合素质,为培养企业欢迎的高技能人才打下良好的基础。


    谦逊、执着,一直是陈嘉川校长和他的科研团队的工作风格,在整个采访中也让我们印象深刻。陈嘉川表示,获奖代表了国家和行业对项目组、对纸业科研工作的一个阶段性认可,还有很多工作等待继续完成。对于未来造纸行业的科技创新之路,陈嘉川坦言并不轻松,需要国家和行业上层的有力支持,需要企业、高校以及各个领域的广泛合作,需要纸业科技工作者们扎扎实实的工作,这样才能让更多创新的种子落地生根、开花结果,驱动造纸产业走向可持续的未来。

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    本刊记者与陈校长合影


    更新时间:2016-03-09 08:35
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