探尋學(xué)科交叉的創(chuàng)新路徑
—— 記上海海洋大學(xué)食品學(xué)院副教授欒東磊

◎ 文/劉 堯

人生蘊(yùn)含著平凡也孕育著奇特。平凡即普通，沒(méi)有璀璨的煙火；奇特即超越，往往會(huì)創(chuàng)造出意想不到的風(fēng)景。

上海海洋大學(xué)食品學(xué)院副教授欒東磊的人生發(fā)展之路是平凡的也是奇特的，雖有點(diǎn)陰差陽(yáng)錯(cuò)，卻受到了幸運(yùn)之神的眷顧，由此走出了一條精彩的微波熱加工科研之路。

近年來(lái)，他主持研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的896MHz、75KW工業(yè)微波殺菌系統(tǒng)，915MHz微波解凍系統(tǒng)，915MHz微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥系統(tǒng)。關(guān)于家用微波爐的研究論文被IFT和美國(guó)Davidson’s 公司分別作為科研頭條和科技前沿報(bào)道，還獲得“2017年中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)科技創(chuàng)新獎(jiǎng)——優(yōu)秀論文獎(jiǎng)?！?/p>

跨越專業(yè)的選擇

欒東磊副教授是上海市青年?yáng)|方學(xué)者，上海市浦江人才。作為微波熱加工新技術(shù)方面優(yōu)秀的青年學(xué)者，他的求學(xué)生涯是從中國(guó)石油大學(xué)（華東）開(kāi)始的，所修的專業(yè)是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)，并于2009年獲學(xué)士學(xué)位。本科畢業(yè)后，他卻選擇跨專業(yè)考研考到中國(guó)海洋大學(xué)食品學(xué)院薛長(zhǎng)湖老師門下，攻讀水產(chǎn)品加工及貯藏專業(yè)研究生。數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)這一本科起點(diǎn)的專業(yè)為他在科研方面提供了很大幫助。讀研的時(shí)候，他發(fā)揮厚實(shí)的數(shù)學(xué)建模優(yōu)勢(shì)，在完成自己科研任務(wù)的同時(shí)，積極為實(shí)驗(yàn)室有需求的老師和同門提供數(shù)學(xué)模型及數(shù)據(jù)分析方面的幫忙，受大家的一致好評(píng)，給薛老師留下了深刻的印象。

他說(shuō)：“有一次，美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的唐炬明教授來(lái)海洋大學(xué)演講，并有意招收國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀學(xué)生。唐老師研究的微波加熱領(lǐng)域經(jīng)常用到大量的物理、數(shù)學(xué)方面的知識(shí)。因此薛長(zhǎng)湖老師就向唐老師推薦了我”

2009年，在導(dǎo)師薛長(zhǎng)湖教授的指導(dǎo)下欒東磊順利畢業(yè)并獲得碩士學(xué)位。隨后，經(jīng)薛老師的推薦和自身的優(yōu)秀表現(xiàn)，他獲得了國(guó)家留學(xué)基金委的資助，前往美國(guó)華盛頓州立大學(xué)師從唐炬明教授開(kāi)始攻讀博士學(xué)位，專門從事微波熱加工新技術(shù)方面的研究。2015年6月，欒東磊學(xué)成歸來(lái)，便加入上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，主要從事食品微波熱加工的裝備、工藝及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等方面的研究。

他介紹說(shuō)：“依據(jù)學(xué)校的辦學(xué)目標(biāo)定位及食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求，加快上海市食品科學(xué)與工程高峰高原建設(shè)，秉承產(chǎn)學(xué)研合作和推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新，上海海洋大學(xué)成立了以建設(shè)省市級(jí)、國(guó)家級(jí)工程技術(shù)研究中心為目標(biāo)的‘食品熱加工工程技術(shù)研究中心’，主要開(kāi)展食品熱加工前沿技術(shù)的研究，致力于開(kāi)發(fā)市場(chǎng)潛力大、附加值高的新型方便食品，支撐食品產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品創(chuàng)新?！?/p>

目前，上海海洋大學(xué)食品熱加工工程技術(shù)研發(fā)中心的建設(shè)已經(jīng)基本完成，欒東磊的微波熱殺菌技術(shù)作為該中心的重點(diǎn)項(xiàng)目得到了校方的大力支持。他說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)基本建起來(lái)了，微波殺菌正在進(jìn)行工藝測(cè)試，微波干燥、解凍的裝備正在做一些升級(jí)，今后主要研究微波熱加工工藝的優(yōu)化和食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的評(píng)價(jià)。

上海海洋大學(xué)為青年教師提供了良好的工作生活和科研環(huán)境，他將在這所大學(xué)開(kāi)始自己微波熱加工的科研之路，他的才華將在這里得到自然而然地綻放。

如今，他回想這一切，還真有些陰差陽(yáng)錯(cuò)。

揭示微波加熱原理

微波加熱，到底是一個(gè)怎樣的技術(shù)呢?欒東磊用他的研究告訴了我們答案。

他說(shuō)，微波加熱屬于介電加熱，是一種新型的食品加工技術(shù)。微波是頻率介于300 MHz 和300 GHz 之間的電磁波。該波段的電磁波可以穿透到介電物質(zhì)(如食品)的內(nèi)部，通過(guò)極性分子轉(zhuǎn)動(dòng)或離子的振動(dòng)摩擦生熱。介電加熱突破了傳統(tǒng)加熱方式緩慢的熱傳導(dǎo)速度，直接對(duì)物料整體進(jìn)行加熱，可以大大降低熱處理的時(shí)間，減少食品營(yíng)養(yǎng)損失，進(jìn)而提高食品的品質(zhì)。因此在包裝食品的殺菌處理方面，微波殺菌技術(shù)與傳統(tǒng)的熱殺菌技術(shù)相比，能更大限度地保存食品的風(fēng)味、質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)，并且具有速度快、能耗低、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，屬于新型有效的綠色環(huán)保型食品加工技術(shù)。此技術(shù)為生產(chǎn)以中華傳統(tǒng)美食為基礎(chǔ)的高附加值、長(zhǎng)貨架期便捷食品提供了新的有效手段。

微波殺菌技術(shù)的應(yīng)用，首先是裝備的研發(fā)以保證微波加熱的穩(wěn)定性；其次是殺菌工藝的研究，使食品達(dá)到預(yù)計(jì)的殺菌效果；在確保食品微生物安全的基礎(chǔ)上，接下來(lái)是不同產(chǎn)品的研發(fā)，產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析及最終的工業(yè)放大。

他說(shuō)，美國(guó)導(dǎo)師是全世界在微波殺菌食品領(lǐng)域做得最好的，他研發(fā)的微波殺菌產(chǎn)品在北美歷史上首次通過(guò)了FDA的認(rèn)證。學(xué)成歸國(guó)后，當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有加熱穩(wěn)定的殺菌設(shè)備，在無(wú)法購(gòu)買進(jìn)口設(shè)備的情況下就只能自己做。他就利用在美國(guó)所學(xué)知識(shí)，做了一套原理類似，頻率波段不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在國(guó)內(nèi)屬于是最新的，并且一直在進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。他從電磁場(chǎng)分布理論層面，利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)分析、指導(dǎo)微波熱加工裝備和工藝的研發(fā)，以解決微波加熱技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中面臨的難題。比如，通過(guò)調(diào)節(jié)電場(chǎng)的分布實(shí)現(xiàn)微波加熱的均勻性。

總體上，他感覺(jué)該項(xiàng)目的進(jìn)展速度有些不盡如意。自主研發(fā)的裝備需要不斷的調(diào)試和完善，整個(gè)團(tuán)隊(duì)里，他既要做裝備，還要做研究，工程類的東西很多，有設(shè)備的畫圖制造，有微波裝備的安裝調(diào)試，無(wú)論什么事都要他一個(gè)人親歷親為，沒(méi)有有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的工程師協(xié)助，他一個(gè)人既要上課、開(kāi)會(huì)，又要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，開(kāi)展科學(xué)研究，所以一些科研項(xiàng)目研究的進(jìn)展較慢。但是院領(lǐng)導(dǎo)和校領(lǐng)導(dǎo)給予了他大量的支持，目前科研經(jīng)費(fèi)還比較充足，可以讓他實(shí)現(xiàn)自己的想法，把微波實(shí)驗(yàn)室一步步建設(shè)的更好，逐步開(kāi)展從設(shè)備研發(fā)，工藝研發(fā)到微波食品品質(zhì)及安全的研究。

為長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)努力

微波殺菌雖然在美國(guó)通過(guò)了FDA的認(rèn)證，但是在國(guó)內(nèi)的工業(yè)應(yīng)用鮮有研究。良好的實(shí)驗(yàn)裝備及優(yōu)良的工藝是保證微波殺菌食品品質(zhì)及安全的基礎(chǔ)。在該研究方面他受到了上海海洋大學(xué)科技發(fā)展專項(xiàng)和上海市浦江人才計(jì)劃的資助。 “微波對(duì)食品進(jìn)行殺菌處理，只要裝備及工藝達(dá)到要求，肯定不存在微生物安全問(wèn)題。但是對(duì)微波加熱食品，公眾也有很多疑慮，有人說(shuō)微波食品會(huì)致癌，有人說(shuō)有輻射不安全，到底怎樣，這也是個(gè)研究方向。如果我的生產(chǎn)工藝做出來(lái)，經(jīng)它處理過(guò)的食品，其內(nèi)部的脂肪、蛋白，那些微量元素有什么變化，有沒(méi)有有害物質(zhì)生成，與傳統(tǒng)的罐裝殺菌食品有沒(méi)有區(qū)別，這是接下來(lái)要研究的工作，這是國(guó)內(nèi)沒(méi)有人做過(guò)的，國(guó)外也沒(méi)有人做過(guò)。這是個(gè)空白領(lǐng)域，首先要把產(chǎn)品做出來(lái)，有了產(chǎn)品才能研究?！彼J(rèn)為，必須用科學(xué)有效的手段及詳實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)確保和和證明微波食品的品質(zhì)及安全性。以此消除大眾對(duì)微波加熱食品安全性的疑慮，為該技術(shù)的推廣奠定理論基礎(chǔ)。用自己的研究解決微波加熱在技術(shù)上的難題，揭示微波加熱食品的品質(zhì)變化是他今后的主要研究方向。

按照上海市浦江人才計(jì)劃的項(xiàng)目規(guī)劃，首先他要做出一個(gè)軟包裝魚片產(chǎn)品，將其與傳統(tǒng)殺菌工藝進(jìn)行品質(zhì)對(duì)比，檢驗(yàn)微波殺菌的可行性及效果。其實(shí)，這只是對(duì)他所做設(shè)備的一個(gè)檢驗(yàn)，能否實(shí)現(xiàn)基本的功能。在他的心里一直想做高品質(zhì)、低添加劑的便捷式食品，特別是對(duì)特殊人群，如軍隊(duì)、遠(yuǎn)洋、宇航，利用微波加熱的新技術(shù)做安全、高品質(zhì)，長(zhǎng)保質(zhì)期的食品，這是他的一個(gè)目標(biāo)。如果進(jìn)展順利，他的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)就是把中華傳統(tǒng)美食都能工業(yè)化。在對(duì)微波熱加工食品長(zhǎng)時(shí)間研究后，他以誠(chéng)懇的態(tài)度告訴我們：中華傳統(tǒng)美食以其色、香、味俱全，種類繁多的特點(diǎn)馳名于海內(nèi)外，但風(fēng)味、質(zhì)地的保持及貨架期的延長(zhǎng)是傳統(tǒng)中餐量化生產(chǎn)的主要難題。傳統(tǒng)的熱加工方法以熱水或者蒸汽為熱源，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的噴淋或浸泡達(dá)到殺滅有害菌并延長(zhǎng)貨架期的目的。然而，長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理會(huì)對(duì)食品中熱敏感性的結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)成分造成損害，以至于產(chǎn)品的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)、質(zhì)地等方面都會(huì)有不同程度的下降。因此，傳統(tǒng)的殺菌方法因其加熱技術(shù)的壁壘，無(wú)法在確保食品安全的同時(shí)保持食品原有的品質(zhì)?！?/p>

在談到他對(duì)自己從事的工作未來(lái)打算時(shí)，他在心里默默地告訴自己盡快做出一至兩款產(chǎn)品，然后找一些適用對(duì)象，如部隊(duì)、遠(yuǎn)洋、宇航，給他們提供樣品進(jìn)行嘗試，最終目標(biāo)是希望產(chǎn)品能夠盡快的市場(chǎng)化，高鐵、飛機(jī)上能賣上他們的產(chǎn)品，直到逐步實(shí)現(xiàn)以安全、營(yíng)養(yǎng)的微波食品取代小作坊生產(chǎn)的外賣食品，為現(xiàn)代快節(jié)奏的城市生活提供便利。

對(duì)青年學(xué)生的期望

對(duì)剛步入科研領(lǐng)域青年學(xué)生，也包括他帶的研究生，欒東磊表達(dá)了自己的擔(dān)憂和期望。

“很多人不知道讀研究生是怎么回事，有些懵懵懂懂。我在學(xué)院給一年級(jí)研究生上課時(shí)首先就講，如何讀研究生？一句話：自學(xué)、看文獻(xiàn)、找導(dǎo)師討論，完成導(dǎo)師安排的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)，然后無(wú)限循環(huán)，在此中培養(yǎng)自己的各種能力，自學(xué)能力，搜集材料能力，與人溝通的能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等。其實(shí)研究生這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程是非常不錯(cuò)的一個(gè)階段，在本科生和研究生之間可以說(shuō)是半社會(huì)了，有的學(xué)生叫導(dǎo)師為老板，就是這種半社會(huì)情況，能學(xué)到很多做人、做事及處理問(wèn)題的知識(shí)和方法。這對(duì)以后盡快進(jìn)入工作狀態(tài)非常重要。他坦言：“出去工作了，沒(méi)人關(guān)心你的心情，你的狀態(tài)，你面臨的任務(wù)有沒(méi)有接觸過(guò)。只有一點(diǎn)：能或者不能完成你的工作任務(wù)，留下或者走人，很殘酷的！”

“很多學(xué)生從來(lái)不主動(dòng)找老師，老師安排的學(xué)習(xí)科研任務(wù)不認(rèn)真去做，這樣是學(xué)不到知識(shí)的。學(xué)會(huì)積極同導(dǎo)師交流，不能等著導(dǎo)師催你，這樣就太被動(dòng)了。有句話叫作‘道不輕傳’，指對(duì)于不想學(xué)道、得道者，不要隨意傳授，因?yàn)樗麄儾挥X(jué)得那是大道?，F(xiàn)在是老師拼命的想告訴你們他的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，但是你們聽(tīng)不見(jiàn)此中道理。”他說(shuō)。

不可否認(rèn)，當(dāng)今社會(huì)快節(jié)奏的工作生活給大家?guī)?lái)了較大壓力，而科研領(lǐng)域的工作有時(shí)又特別乏味，長(zhǎng)時(shí)間做同一件事情又沒(méi)有結(jié)果，他們多多少少會(huì)有一些浮躁、一些懶散，甚至?xí)a(chǎn)生一些逆反心理。因此，有的研究生產(chǎn)生了混文憑的思想。

欒東磊的想法是讓研究生主動(dòng)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)，生活習(xí)慣，為將來(lái)走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。優(yōu)秀是一種習(xí)慣，看到有些研究生的狀態(tài)，他難免有些焦急：“不要純粹為了混一個(gè)文憑，三年的時(shí)光有可能會(huì)改變你的命運(yùn)”

欒東磊的話值得研究生們?nèi)ニ伎己桶盐?。科研是一?xiàng)艱苦的腦力勞動(dòng)，沒(méi)有勤奮刻苦、好學(xué)上進(jìn)的態(tài)度，沒(méi)有堅(jiān)持不懈、甘于寂寞的精神，沒(méi)有開(kāi)拓創(chuàng)新、砥礪前行的執(zhí)著是難以創(chuàng)造成就，走向事業(yè)的遠(yuǎn)方的。而他則是堅(jiān)持走向科研事業(yè)遠(yuǎn)方的人，“雖然現(xiàn)在我走的有些慢，但是只要不忘初心，我一定可以走的很遠(yuǎn)”，這是他的信念。