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家乡造纸厂少个女技术员 黑土地走出的女“科客”
2013-12-19 14:50:34 来源:黑龙江日报  作者:张瑜
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  黑龙江日报12月19日讯 17日,来参加青年女科学家颁奖礼的许凤本人比照片清瘦许多。在获奖的10位科学家中,来自黑土地的许凤也带着大自然的清新气息,“生物质资源转化”,这个将环保和能源紧紧相联的课题格外受到关注。

  话题从不久前我省遭遇的雾霾天说起。“北方农村许多秸秆在田间地头就烧掉了,这不仅造成严重污染,还是一种巨大浪费。”出生于煤城双鸭山的许凤说起家乡最深的印象就是“山特别多,树也特别多。”许凤看来,大量消耗粮食作物来制造生物乙醇绝非长久之计,我国农村地区秸秆一烧了之的现状更是令人无奈。于是,她的目光转向了俯拾皆是的废木、稻草、秸秆,这些看似无用的原料中有科学家们苦苦追寻的“宝贝”——木质纤维。这种物质通常被用于制浆造纸,传统工艺所需的纤维素只占原料的45%左右,木质纤维中的另外两种好东西——半纤维素与木质素,不仅没有被利用,反而遭受被全部废弃的“灭顶之灾”。

  这种“浪费”是人们不愿看到的,更是作为科研工作者的许凤要突破的难题。2000年起,她便致力于生物质高值化利用的研究,“我们力求将木质纤维从细胞壁分离出来的同时,尽量保持其化学结构和反应活性不遭破坏。”许凤解释道,“经过分离纯化后的纤维素、半纤维素、木质素,就可以分别投入生物乙醇、可降解薄膜、环保胶黏剂等众多绿色产品的生产。”尽管在后续的生产技术上并不存在难关,但这种变废为宝、物尽其用的美好理想要真正实践起来,还要解决高成本的问题。究其原因,是大自然赐予植物的“天然防火墙”——细胞壁抗降解屏障——在履行抵抗微生物侵害这一天职的同时,让探索生物质资源宝库的人类也吃了闭门羹。

  试探着敲门的人不少,但像许凤这样“三顾茅庐”潜心研究的却不多,“现在人们通过预处理,如酸、碱处理或者蒸汽爆破能把细胞壁破解,但都是经验上的办法,细胞壁抗降解屏障的机理尚未揭示。”但许凤不仅看到了根源,还看到了前景,于是,她决定从根本入手,寄希望以基础研究指导后续的分离工作。

  天道酬勤,经过几年脚踏实地研究,许凤的团队收获颇丰。他们先后找到了植物细胞壁中阿魏酸与对香豆酸的定量分离新方法,将酚类化合物的分离量由40%一跃提升至95%;建立了秸秆细胞壁的组分分离新技术,采用碱性氧基体系将秸秆3种主要组分以较完整分子结构形式分离出来,确保了各组分仍具有较高反应活性。种种突破都预示了多种生物质资源完全可以变废为宝,但踌躇满志的许凤似乎仍不满意,她说:“要想对人们的生活起到巨大的改善作用,可再生资源利用还需要有更大的技术突破。”

  科研工作者大都谦逊而执着,许凤也不例外。考大学时,许凤压根儿没想过要从事科学研究,只觉得“毕业后进工厂当个技术员不错”。后来根据她的学习情况和“找个跟树木相关的工作”的想法,当工人的父亲帮她选定了离家不远的齐齐哈尔大学制浆造纸工程专业。

  本科毕业后,大部分同学都进了工厂,许凤却以优异的成绩留校任教。“办公室都是我的老师,我自己就是本科生还要教本科生课程,这样下去没办法生存。”在齐齐哈尔大学轻工学院任教时,许凤就拿到学校首个“全省杰出青年科学基金项目”。尽管如此,6年后,放下4岁的女儿,许凤带着些绝决踏上了开往山东齐鲁工业大学的列车。

  在通往科学的道路上,为什么女性如此稀少?中国工程院院士、中国青年女科学家奖评选委员会主席韦钰说:“中国并不缺少从事一般科学工作的女性,我们缺少的是一些能冲到尖顶的女性,那些女性让很多女孩子看到希望。”从齐齐哈尔到济南再到广州,从本科到硕士再到全国“百名博”,父母心愿中那个“回家乡造纸厂当个技术员就好”的许凤不见了,而国内植物资源高值化利用领域却收获了一位举足轻重的学者。许凤在完成学业中渐渐爱上了科研。

  “学得越多发现自己懂得越少。”许凤的研究致力于把农林废弃物里的三种黄金成分“吃干榨净”:纤维素可以制造生物乙醇,或者改进成再生纤维制造衣服;半纤维素分离出来后可做成低聚糖,用于抗癌保健品;木质素可以用做家具生产中的胶粘剂和复合材料。许凤解释说,她所从事的研究在世界各国都在探索运用中。在瑞典和丹麦,秸秆可用来发电;日本将秸秆粉碎后用作人工喂养的饲料;美国用农林废弃物做清洁的可再生能源,并给发放相应的补贴,以鼓励人们使用这种能源。

  用可再生资源代替煤、石油等“化石资源”,许凤描述了她理想中的能源再生利用的画面:一台巨大的机器不停吞吐,一边吞进去的是需要被回收的秸秆,一边吐出来的是可直接做加工材料的生物乙醇、木糖醇等。“这个过程可能很漫长,但一定会实现。”许凤充满信心。

责任编辑:李澄