2016年1月8日,“2015年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)”在北京人民大會(huì)堂隆重舉行,備受關(guān)注的2015年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉,齊魯工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)陳嘉川教授作為第一完成人的“速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目,一舉拿下國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng)。
此次獲獎(jiǎng),是陳嘉川校長(zhǎng)第三次獲得國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)。2005年,由山東輕工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)齊魯工業(yè)大學(xué))、山東大學(xué)、泰山紙業(yè)、華泰紙業(yè)、晨鳴紙業(yè)共同完成的“草漿的生物預(yù)漂白和酶法改性技術(shù)”項(xiàng)目獲得當(dāng)年度的國(guó)家技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),陳嘉川校長(zhǎng)作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人出席了獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)。2006年,由華泰紙業(yè)聯(lián)合行業(yè)多家科研院所完成的“廢紙生產(chǎn)低定量高級(jí)彩印新聞紙”項(xiàng)目獲得當(dāng)年度國(guó)家技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),陳嘉川校長(zhǎng)是該項(xiàng)目主要完成人(第三位)。2005年至2015年十年間,三次獲得國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)于投身在科技獎(jiǎng)勵(lì)低產(chǎn)的造紙行業(yè)研究領(lǐng)域來說,這樣的成就實(shí)屬難得。取得如此令整個(gè)行業(yè)都為之增色的成就,陳嘉川校長(zhǎng)是如何做到的?在中國(guó)造紙行業(yè)正處于深度調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期,未來哪些關(guān)鍵技術(shù)將引領(lǐng)行業(yè)走向可持續(xù)的發(fā)展之路,作為一直走在行業(yè)技術(shù)研究領(lǐng)域最前端的陳嘉川校長(zhǎng)又是怎樣考慮的?記者帶著這些問題,專訪了齊魯工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)陳嘉川。
采訪中,我們得知了陳嘉川和他的團(tuán)隊(duì)們十五年磨一劍,最終榮獲此次國(guó)家科技發(fā)明獎(jiǎng)的艱辛;更了解到了陳嘉川校長(zhǎng)關(guān)于行業(yè)未來發(fā)展的獨(dú)到見解。陳嘉川表示:堅(jiān)定的走好生物煉制的路子是造紙行業(yè)最終走向可持續(xù)性發(fā)展的關(guān)鍵,而生物煉制的研究道路需要各相關(guān)行業(yè)和造紙行業(yè)內(nèi)的各方研究力量持之以恒地協(xié)同創(chuàng)新,做到研究成果相互啟發(fā),最終破解行業(yè)發(fā)展中的技術(shù)難題。在陳嘉川看來:遠(yuǎn)見、協(xié)同、人才、恒心,這不僅是科研創(chuàng)新的成功之道,也是造紙行業(yè)在“十三五”實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的關(guān)鍵詞。
“獲獎(jiǎng)秘籍”:科學(xué)研究貴在持之以恒
此次獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的“速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目,屬于輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)中的造紙技術(shù)領(lǐng)域,項(xiàng)目組成員有陳嘉川(齊魯工業(yè)大學(xué))、楊桂花(齊魯工業(yè)大學(xué))、吉興香(齊魯工業(yè)大學(xué))、陳洪國(guó)(山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)股份有限公司)、喬軍(山東太陽(yáng)紙業(yè)股份有限公司)、孔凡功(齊魯工業(yè)大學(xué))。項(xiàng)目以現(xiàn)代生物技術(shù)為主要手段,改革創(chuàng)新傳統(tǒng)制漿造紙技術(shù),歷經(jīng)15年,自主研究開發(fā)了酶促磨漿技術(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)。主要的發(fā)明成果包括:(1)發(fā)明了速生材高得率漿酶催化低能耗制漿技術(shù)。采用酶促磨漿技術(shù),可節(jié)省磨漿能耗20%,提高紙漿得率3%,增加了纖維柔韌性,改善了紙漿強(qiáng)度性能,解決了國(guó)產(chǎn)木材原料磨漿能耗高、纖維強(qiáng)度差、易損傷等技術(shù)難題;(2)發(fā)明了木漿酶催化生物漂白、凈化與精制新技術(shù)。采用生物化學(xué)法漂白技術(shù),漂劑用量減少15%,有毒物污染明顯減輕;發(fā)明了新型凈化、精制技術(shù),纖維中的塵埃數(shù)減少30%,石細(xì)胞去除率達(dá)90%,紙漿抄造性能大大提高;(3)發(fā)明了木漿纖維酶催化生物帚化和純化技術(shù)。采用生物酶帚化技術(shù),國(guó)產(chǎn)木漿的精漿能耗降低50%;發(fā)明了生物酶純化技術(shù),有效降低紙漿中陰離子垃圾含量的65%以上,解決了國(guó)產(chǎn)木漿精漿能耗高、紙漿性能差以及陰離子垃圾含量高的技術(shù)難題;(4)發(fā)明了酶催化生物濕部調(diào)控和配抄紙基新材料技術(shù)。采用生物酶濕部調(diào)控技術(shù),提高紙漿的助留助濾性能,提高國(guó)產(chǎn)木漿的配抄比例達(dá)30%以上,解決了國(guó)產(chǎn)木漿配抄比例低、很難生產(chǎn)高檔紙基材料的技術(shù)難題。項(xiàng)目已獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利31項(xiàng),發(fā)表論文166篇,出版專著3部,培養(yǎng)研究生36人。獲省部級(jí)科技一等獎(jiǎng)4項(xiàng),其中山東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)1項(xiàng),山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng),教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
自2005年起,項(xiàng)目階段性的研究成果便開始在晨鳴、太陽(yáng)等重要的造紙企業(yè)推廣應(yīng)用,用生物酶催化技術(shù)生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)木漿,并用于高級(jí)紙基材料的生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了速生闊葉材的高效高附加值利用。在2012~2014年期間,僅項(xiàng)目完成單位累計(jì)實(shí)現(xiàn)新增銷售額130.1億元,利潤(rùn)25.6億元,產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自2000年開設(shè)以來,相比于其他行業(yè),造紙不算獎(jiǎng)項(xiàng)高產(chǎn)的行業(yè),甚至可以說有點(diǎn)被“遺忘”,但即便是在這樣的情況下,由陳嘉川帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在2005年、2006年和2015年三個(gè)年度里榮獲三次國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)。在被問到取得如此耀眼的科研成果是如何做到的問題時(shí),陳嘉川一臉的謙虛,并表示任何一項(xiàng)科研成果的成功研發(fā)都離不開四點(diǎn):
一是要有遠(yuǎn)見,即選題要前瞻性地把握產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。陳嘉川校長(zhǎng)三次獲獎(jiǎng)的成果,選題都是行業(yè)內(nèi)當(dāng)時(shí)比較前沿的課題。他更是最早的將生物技術(shù)應(yīng)用到造紙行業(yè)的代表之一。
二是要做好產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新。如果研發(fā)與生產(chǎn)脫節(jié),勢(shì)必會(huì)造成大量研發(fā)成果難實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,而這樣的研發(fā)成果實(shí)際是研發(fā)資源的浪費(fèi)。只有選題與生產(chǎn)緊密聯(lián)系,才能有“接地氣”的研究成果。陳嘉川也表示,他所在的團(tuán)隊(duì)能在十年內(nèi)三度獲獎(jiǎng),很重要的原因就在于扎根于山東這一全國(guó)造紙排頭兵的肥沃土壤,和晨鳴、華泰、太陽(yáng)等地處山東的國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)建立了緊密的協(xié)同創(chuàng)新合作關(guān)系。
三是要有人才、有團(tuán)隊(duì)。陳嘉川強(qiáng)調(diào)了做好行業(yè)發(fā)展的人才培養(yǎng)是重中之重,造紙行業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展離不開人才力量的推動(dòng),而提高行業(yè)人才培養(yǎng)的數(shù)量和質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。
四是要有恒心??茖W(xué)研究貴在持之以恒,任何的獎(jiǎng)項(xiàng)都不可能一蹴而就,特別是國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。任何一項(xiàng)課題沒有幾年甚至是十幾年反復(fù)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、中試、應(yīng)用推廣的過程,是不可能有經(jīng)得起考驗(yàn)的科技成果。“速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目從2000年開始研究到2015獲獎(jiǎng),歷經(jīng)15年,而且項(xiàng)目獲獎(jiǎng)并不是研發(fā)工作的終止,很多工作才剛開始,比如部分成果的轉(zhuǎn)化。此前兩度獲獎(jiǎng)的成果,從選題到最終獲獎(jiǎng)也都經(jīng)歷了十年以上的時(shí)間。
遠(yuǎn)見未來:生物煉制將撬動(dòng)造紙行業(yè)的大發(fā)展
近幾年,中國(guó)乃至全球造紙行業(yè)均進(jìn)入了發(fā)展緩慢甚至是停滯期,市場(chǎng)低迷、需求不旺,造紙及其相關(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)陷入困難,效益下降等局面成為困擾全球造紙行業(yè)的難題。上游原材料、能源等成本居高不下,下游產(chǎn)品市場(chǎng)紙價(jià)提升阻力重重,使得中間的造紙企業(yè)兩頭受擠壓。在談到目前造紙行業(yè)面臨的困境時(shí),陳嘉川表示:解決造紙行業(yè)目前問題的關(guān)鍵是突破傳統(tǒng)的盈利模式,尋找新的贏利點(diǎn)。展望未來,化石基經(jīng)濟(jì)遲早要讓位于生物基經(jīng)濟(jì),造紙工業(yè)作為生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,具有可持續(xù)性發(fā)展的特點(diǎn)。生物煉制將來會(huì)有大的發(fā)展,造紙要走生物煉制的路子,很多的研究也證明了紙漿造紙企業(yè)是生物煉制最好的平臺(tái),而生物煉制也將成為制漿造紙企業(yè)最好的延伸,未來造紙行業(yè)在充分利用產(chǎn)品多樣性(包括紙漿、熱和能、生物燃料及化學(xué)品)的基礎(chǔ)上,利潤(rùn)回報(bào)率將會(huì)有明顯的提升。目前,可以說以生物煉制為基礎(chǔ)的林產(chǎn)化工集成工業(yè)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界基本認(rèn)同的傳統(tǒng)制漿造紙工廠未來發(fā)展的出路,但我國(guó)造紙工業(yè)的生物煉制路子才剛剛起步,未來還有很多的研究要做。在這方面國(guó)外的研究起步比我國(guó)早,未來我國(guó)造紙工業(yè)的研究重點(diǎn)之一便是結(jié)合本國(guó)市場(chǎng)的實(shí)際在生物精煉上有所突破。
陳嘉川認(rèn)為生物煉制研究主要包括兩個(gè)方面,一是生物技術(shù)在造紙方面的應(yīng)用,這一方面國(guó)內(nèi)的研究比較多。陳嘉川校長(zhǎng)也是國(guó)內(nèi)第一批將生物技術(shù)應(yīng)用到制漿造紙行業(yè)的研究人員。目前生物技術(shù)在造紙方面的應(yīng)用瓶頸主要是生物制漿及其應(yīng)用,本次獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的“速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目便在酶促磨漿、酶促消潛等方面較之前的研究有了突破性的創(chuàng)新。二是生物質(zhì)精煉,木材三大組成的分離、利用和轉(zhuǎn)化。生物質(zhì)精煉的研究重點(diǎn)在于三大組分的分離,包括制漿前的半纖維素抽提與相關(guān)的精煉;制漿后的木素分離及相關(guān)精煉;廢棄物的加工及相關(guān)精煉。陳嘉川表示,未來他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)也將為未來我國(guó)造紙工業(yè)的生物質(zhì)精煉發(fā)展注入一定的力量。
協(xié)同創(chuàng)新:打通科技成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”
一方面企業(yè)缺技術(shù),而另一方面躺在核心期刊或者是實(shí)驗(yàn)室的科研成果數(shù)量堆積越來越多,但每每說到兩者的相關(guān)轉(zhuǎn)化,總能聽到許多無奈的嘆息:距離市場(chǎng)還有“最后一公里”。這可能不僅是存在于造紙行業(yè)的問題,其他行業(yè)也不乏這些嘆息的聲音。那究竟科研成果轉(zhuǎn)化難的癥結(jié)何在?政府、學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)該如何配合方能解此困局?
對(duì)于科技成果轉(zhuǎn)化難的問題,陳嘉川校長(zhǎng)認(rèn)為應(yīng)該在三個(gè)方面上下功夫、做文章。第一方面是針對(duì)科研機(jī)構(gòu)來說,在確定科研選題之前一定要立足市場(chǎng),解決工廠生產(chǎn)的實(shí)際問題或者是引領(lǐng)未來行業(yè)發(fā)展,即選題必須要與企業(yè)結(jié)合,與企業(yè)脫節(jié)的選題是不可能成功實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的;第二方面是缺少科技成果轉(zhuǎn)化的中間環(huán)節(jié),高??萍汲晒D(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是把研究階段的成果,包括新產(chǎn)品、新工藝、新裝置、新系統(tǒng),進(jìn)行適應(yīng)生產(chǎn)和應(yīng)用前的二次開發(fā)和調(diào)整,即中試階段。目前的中試階段難以界定為科研活動(dòng)或是生產(chǎn)活動(dòng),因此資金投入很難落實(shí),這也在一定程度上被大家忽略,導(dǎo)致“最后一公里”的困局難解決。只有做好實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)之后的中試環(huán)節(jié),才能更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,做到科技成果的成功轉(zhuǎn)化;第三方面是目前企業(yè)對(duì)科技成果的依賴不夠,企業(yè)對(duì)技術(shù)進(jìn)步重視程度不夠,吸收力不強(qiáng)。目前,多數(shù)企業(yè)主要依靠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模求得發(fā)展,企業(yè)缺乏主動(dòng)吸納高新技術(shù)的意識(shí),部分造紙企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)科技意識(shí)淡薄,不愿接受風(fēng)險(xiǎn)較高、效益滯后、周期略長(zhǎng)的科技成果。而企業(yè)作為科技成果轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié),如果缺少對(duì)科技成果的依賴意識(shí),就會(huì)消減科技成果的轉(zhuǎn)化率。只有培養(yǎng)企業(yè)對(duì)于科技成果的興趣,切實(shí)地解決好企業(yè)的實(shí)際問題,讓企業(yè)從成果中獲得收益,提高企業(yè)對(duì)科技成果的依存度,才能從根本上促進(jìn)科技成果“落地”。
對(duì)于科技成果轉(zhuǎn)化難的癥結(jié),陳嘉川校長(zhǎng)認(rèn)為還有一個(gè)關(guān)鍵的問題就是目前突破性的創(chuàng)新成果太少,造紙行業(yè)近幾年雖說是科研成果不斷,但是顛覆性的成果太少,而這種情況也在一定程度上降低了企業(yè)接受成果轉(zhuǎn)化的熱情。但是說起顛覆性的研究成果又談何容易,它需要相關(guān)行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新,科研成果的互相啟發(fā)。比如“速生闊葉材制漿造紙過程酶催化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目之所以能取得國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng),也得益于相關(guān)行業(yè)對(duì)生物酶的培養(yǎng)、篩選條件的優(yōu)化成果。
人才培養(yǎng):創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)模式
人才一直是行業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力量,特別是對(duì)于正處在深度調(diào)整的轉(zhuǎn)型期的造紙行業(yè),更需要人才力量的驅(qū)動(dòng)。陳嘉川校長(zhǎng)在采訪中也多次提到人才培養(yǎng)對(duì)于行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展意義重大,行業(yè)的發(fā)展靠科技成果的推動(dòng),而科技成果的研發(fā)和最后的生產(chǎn)應(yīng)用更靠人才戰(zhàn)略的實(shí)施。陳嘉川認(rèn)為目前造紙行業(yè)專業(yè)人才的培養(yǎng)數(shù)量和質(zhì)量均有待加強(qiáng),人才培養(yǎng)的模式需要?jiǎng)?chuàng)新,做到產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)人才,最終為行業(yè)輸入的人才要既有先進(jìn)的理論基礎(chǔ),也要有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,即培養(yǎng)企業(yè)歡迎的高技能人才。
目前,齊魯工業(yè)大學(xué)的人才培養(yǎng)模式也正在做適應(yīng)行業(yè)、市場(chǎng)和企業(yè)要求的創(chuàng)新,堅(jiān)持走產(chǎn)學(xué)研合作培養(yǎng)人才的模式,增加學(xué)生在企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)的時(shí)間和強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),做到讓學(xué)生在企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立頂崗一段時(shí)間,最后輸出的人才也符合企業(yè)的需求。做好人才模式的創(chuàng)新,教學(xué)內(nèi)容、方式、方法也要緊跟創(chuàng)新,這就對(duì)現(xiàn)階段的教師素質(zhì)提出了更高的要求。首先教師需要不斷提高自身的教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的理論基礎(chǔ),另外教師掌握造紙生產(chǎn)一線的實(shí)際情況也變得越來越重要,只有教師首先了解了一線的實(shí)際狀況,才能在教學(xué)的過程中慢慢地向?qū)W生灌輸,更有效地防止課堂知識(shí)與生產(chǎn)一線脫節(jié)或者滯后的現(xiàn)象。目前,齊魯工業(yè)大學(xué)鼓勵(lì)和要求青年教師在企業(yè)鍛煉、學(xué)習(xí)至少半年以上,提高教師隊(duì)伍的綜合素質(zhì),為培養(yǎng)企業(yè)歡迎的高技能人才打下良好的基礎(chǔ)。
謙遜、執(zhí)著,一直是陳嘉川校長(zhǎng)和他的科研團(tuán)隊(duì)的工作風(fēng)格,在整個(gè)采訪中也讓我們印象深刻。陳嘉川表示,獲獎(jiǎng)代表了國(guó)家和行業(yè)對(duì)項(xiàng)目組、對(duì)紙業(yè)科研工作的一個(gè)階段性認(rèn)可,還有很多工作等待繼續(xù)完成。對(duì)于未來造紙行業(yè)的科技創(chuàng)新之路,陳嘉川坦言并不輕松,需要國(guó)家和行業(yè)上層的有力支持,需要企業(yè)、高校以及各個(gè)領(lǐng)域的廣泛合作,需要紙業(yè)科技工作者們?cè)鷮?shí)實(shí)的工作,這樣才能讓更多創(chuàng)新的種子落地生根、開花結(jié)果,驅(qū)動(dòng)造紙產(chǎn)業(yè)走向可持續(xù)的未來。(原文登載于《中華紙業(yè)》,文章略有刪改)