做好“木本油料资源利用”大学问

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　　“木本油料资源利用”是门大学问。湖南省林业科学院研究员李昌珠35年的林业科研就是为它一路奋斗拼搏过来的。
　　拓荒者 于无人处走出一条路
　　说起木本油料，李昌珠如数家珍，滔滔不绝。木本油料是国民经济发展中不可替代的重要资源，既是人类营养和热量供应必须的食物来源，也是化工、能源、材料、化妆、医学和环境修复材料的原料来源。代表性树种如油茶（食用）、油桐（材料原料）和山苍籽（芳香油料）。而木本植物制油后的果壳、饼粕、油脚及渣油等剩余物生物质中，还含有大量具有营养价值和经济价值的组分。但目前这些剩余物质大部分遗留自然界，被用作燃料、肥料，或者直接废弃，缺少对于其中活性成分提取和深度利用的工艺技术、产品和装备，利用率极低，高附加值产品开发几乎空白。
　　李昌珠向记者介绍，木本油料全资源全组分综合利用，不仅能大幅提高产品的附加值，创造可观的经济效益，还能减少废弃物对环境的污染。我国人口众多，耕地面积有限，自然资源匮乏，木本油料规模利用有利于保护耕地，有利于经济效益、生态效益和社会效益的合理科学体现。
　　根据食用、工业用用途进行分类系统研究，李昌珠带领团队成员首次系统开展了南方主要木本油料生理学、采前采后技术、低温制油、油脂转化高附加值产品工艺技术创新应用基础和创新技术一体化研究，联合企业协同攻关，大幅提高油料全资源利用率，实现大宗木本油料产品创新、技术创新、工艺装备创新，全产业链设计，一体化经营，有力地促进了木本油料行业科技进步和企业的竞争力。
　　在长沙市雨花区的一块林地内，一个年产1000吨的木本油料绿色制油车间、3000吨的生物柴油中试基地、油料加工剩余制备的能源和材料产品装备展示于我们面前。现代化的生物油脂实验室科技人员在忙碌着。这些，都渗透着李昌珠多年的心血。
　　在上世纪90年代，以非食用木本油料等原料生产的生物柴油、生物润滑油和油脂基材料产品在中国算是一种全新的产品，国内的相关研究几乎一片空白。李昌珠当时提出以油桐、光皮树和山苍子等木本油料为原料提炼生物柴油，遭到质疑与嘲讽。对此，他深深理解，新学科、新产业创新是异常艰苦的工作，边缘学科的起点低、国内资料少、理解支持少，尤为明显。只有不断学习，刻苦钻研，持续解决实践中的实际问题，才有立足之本。于是，他选择了一条不被常人所理解的艰难创新之路。
　　他不知疲惫地奔波于实验室和林地之间；他带领团队兄弟一起卖水果、贩苗子，筹措科研经费；他重拾荒废多年的英语，2年内通过BFT、PEST5留学资格考试，考察了美国、德国、意大利、巴西、捷克、瑞士和以色列等多个国家，阅读研究了100万字与生物油脂利用方面的英文资料……
　　在研究最迷茫、孤独的时候，李昌珠也曾打过退堂鼓，是周敦颐的“主静”思想点亮了黑暗中的微光。作为北宋理学鼻祖周敦颐的同乡，李昌珠认为：静是相对的，变是绝对的。一个人无论做什么事，只要通过多年相对静止的观察、思考、研究，就肯定会有突破的。
　　终于，20年如一日的坚持与付出，李昌珠领衔的“非耕地工业油料植物新品种选育及高值化利用技术”突破高产新品种选育、油脂制备、油脂高效转化生物能源和化工产品新工艺的多项关键技术，打通了油料植物产业的上中下游。油脂分级利用生产油脂基产品理论体系——利用木本植物油脂脂肪酸組成、理化性质差异，分级生产转化成生物柴油、生物润滑油、柴油添加剂、工业油脂制备油脂基材料产品、植物油基食品抗菌剂复配等5大类产品。多项技术填补国内空白。构建了符合市场需求导向的多元化油脂基产品规模化清洁生产技术体系。
　　湖南省林科院形成了木本油料食用功能化、材料化、能源化和肥料化基础应用研究——工程化试验开发——产业化创新道路，建立了工业油脂产品质量检测室、油脂转化实验室、工艺技术实验室和一系列创新研发平台。
　　“时人不识凌云木，直待凌云始道高。”2014年1月9日，李昌珠西装革履，胸前佩戴鲜花，走上了国家科学技术奖励大会的领奖台。“非耕地工业油料植物新品种选育及高值化利用技术”荣获国家科学技术进步奖二等奖。
　　攻坚者 用竹鞭一样的钻劲解决问题
　　一个油茶果，除了榨油，还能做什么？在李昌珠的眼中，油茶果虽小，却能加工出一系列产品，除了食用油、工业用油等油脂产品，还可以合成活性肽等蛋白产品、生物洗涤剂等产品、成型燃料和活性炭等纤维类原料产品。
　　攻克木本油料油脂转化工业油脂产品的关键技术后，他又瞄准了国家发展木本油料产业的需求，围绕木本油料资源利用开展研究。他认为，木本油料的果实中，目前仅利用了鲜物质的5～10%。除了油脂外，其中的蛋白质、皂素、纤维和活性成分都可以做出“大学问”来。将它们物尽其用，既可以大大提高果实的利用率获得更高的经济效益，又可以减少废弃物的污染。以此为顶层设计，李昌珠领衔的研发团队开始研究“南方木本油料资源加工利用提质增效技术与示范”项目。
　　该项目以油茶、油桐和山苍籽3种油料资源分级高效利用为目的，重点围绕油料中的油脂、蛋白和纤维等功能组分利用进行攻关，前后历时18年。立项之初，李昌珠和团队面临的第一个难题是缺乏对木本油料组分和理化性质的系统研究和高效配套的国产化加工设备。他们创新油茶和油桐油料脱壳工艺技术和装备，开发的脱壳装备使油茶和油桐脱壳率大于98%，效率提高20倍。
　　随后，他们又取得一个又一个突破：
　　开发了木本油料清洁低温制油和同步分离活性成分技术。
　　攻克了油料低温制油联产油脂和副产物关键技术——实现油料可调控模块化制油、低温压榨结合溶剂萃取技术，解决了同步制油提取活性成分难题。 　　创新了油料模块化调质制油新技术——研创出集预压装料、主压制油和顶升卸料等于一体的连续式PLC自动化冷态制油装备，再通过耦合复合溶剂的兼容性萃取技术，集成了原料标准化调质预处理单元技术，创新出适用于油茶、光皮梾木、山苍子等3种南方特色油料模块化调质制油技术体系，实现全过程制油温度≤80℃，饼粕残油率≤1%，磷脂提取率达92%。
　　如何充分利用大量的加工剩余物也是一个难点。李昌珠和团队成员在与企业的对接中碰撞出思想火花，以果壳类废弃物制出了燃气，其成本与天然气相比还有优势。对油茶果壳中的纤维素和木质素进行了定向分离，开发出可替代工程塑料的高附加值生物质3D打印材料，进一步提升了木本油料产业竞争力。
　　“万人操弓，共射一招，招无不中。”多年来，作为科研项目的领军人物，李昌珠深谙协同创新的重要性。当项目涉及烘焙技术这一课题组的短板时，李昌珠通过自身的人脉资源，联系了加拿大英属哥伦比亚大学的毕晓涛院士团队，与其开展深度合作，为后续开发提供了有力支撑；当团队开发3D打印材料遭遇瓶颈时，李昌珠积极通过百人计划，引进美国密歇根理工大学的谢新峰博士，确保了研究任务的完成……
　　李昌珠在课题组中起到了灵魂支撑作用。课题组的研究方向、核心技术创新任务以及实施方案，都是由他亲自把关。当大家在工作中遇到困难、迷失方向的时候，他会为大家梳理思路，鼓舞士气、逢水架桥；当大家在工作中取得一些突破的时候，他也会和大家同话桑麻，共享喜悦。
　　咬定青山不放松，立根原在破岩中。在所有的木本植物中，竹之坚韧最令李昌珠敬佩。他尤爱竹鞭对石头也敢穿透的那股钻劲。“科研就应该具备这种钻劲”。凭着这种钻劲，项目难题一个个被解决。每一个问题的解决，都给李昌珠以极大的乐趣，激发他向着新难题发起进攻。就这样，寒来暑往，李昌珠和团队成员在油料资源采收、模块化加工、植物油基膳食产品、化工产品生产转化和生物质成型等技术领域取得一批国际先进水平的关键技术。该项目产品技术先后在湖南粮食集团、湖南林之神公司等单位推广应用，3年新增销售额近7亿元，新增利润0.68亿元。
　　2018年，“南方木本油料资料加工利用提质增效技术与示范”项目荣获湖南省科学技术进步奖一等奖。
　　大成者 做有理想有情怀的科学家
　　李昌珠于自幼深爱周敦颐的《爱莲说》。他对“莲之出污泥而不染”有着别样的深刻理解：一个人，不仅应该具备莲花一样廉洁的品质，更重要的是，不论自己出身如何，都要通过自身的努力而令众人褒扬。
　　正是这种努力做到令人欣赏的自我要求，激励着李昌珠不断学习不断创新。无论是学生时期的求学生涯，还是工作以后的创业岁月，他都像海绵吸水一样汲取知识。他身的同事张良波告诉我们，他只要不出差，晚上总喜欢到办公室看相关资料到十点才回家。他的勤奋、好学是我学习的榜样。
　　李昌珠热爱自己所从事的科研事业。湖南省林科院生物能源研究所所长肖志红说：不管有多忙，他都会抽出60%的工作时间放在科研上。为了弥补其他失去的40%的科研時间，他经常利用双休日和空余时间，定期参与课题组的学术讨论和交流。看文献、定方案、抓实施是他工作的三步曲。实验室、科研基地和合作企业，是他另外的三个家。强烈的责任感与担当感，催生了他对林业科研事业的独到见解：要仰望星空，也要脚踏实地，既要讲理论、理念，更要解决实际问题。
　　多年来，李昌珠抱着理想主义情怀，在岁月年轮上铭刻了耀眼的人生历程：先后主持或协助主持过国家863、科技支撑、国家基金等30个项目，发表论文320篇，出版专著6部，获得国家科学技术进步奖二等奖、湖南省科学技术进步奖一等奖等成果奖15项，享受国务院政府特殊津贴，是全国优秀科技工作者、湖南省人民政府科技战略咨询专家、湖南省121人才和长沙市科技领军人才。展望未来，李昌珠谦逊而有信心地表示：我的贡献不大，还要加倍努力，多为国家和人民立新功。
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