見(jiàn)到吳義強(qiáng)院士,《環(huán)球人物》記者像是誤入了科普課堂。
人造板制作的關(guān)鍵材料是什么?如何降低膠黏劑中的甲醛釋放?采訪提綱上的每個(gè)問(wèn)題,都被吳義強(qiáng)當(dāng)作試題一樣給出了“標(biāo)準(zhǔn)答案”——用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿?,羅列出多個(gè)重點(diǎn),從各個(gè)維度給出詳實(shí)的解答。擔(dān)心記者對(duì)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題不甚理解,他回答完每個(gè)問(wèn)題還要再“劃重點(diǎn)”總結(jié)一遍。
這種理工男的純粹也貫穿于他的人生軌跡。
擇一校,38年。在中南林業(yè)科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中南林科大),他從一名普通大學(xué)生成長(zhǎng)為院士,從青年講師升至校黨委書(shū)記,時(shí)光和心血都留在了這座校園。
干一行,38年。在人造板領(lǐng)域,他跟甲醛“較勁”多年,不斷改良、研發(fā)膠黏劑與人造板生產(chǎn)技術(shù)及裝備,并將秸稈、蘆葦?shù)绒r(nóng)林剩余物變廢為寶。
出身和執(zhí)教于林業(yè)高校,吳義強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)民相關(guān)話題頗為關(guān)注。民以食為天,今年全國(guó)兩會(huì)期間,吳義強(qiáng)帶來(lái)的建議關(guān)乎老百姓家里的“油瓶子”。
吳義強(qiáng)說(shuō),糧油安全一頭關(guān)系著百姓民生,一頭連著國(guó)家安全,是“國(guó)之大者”。目前,我國(guó)食用油對(duì)外依存度高達(dá)70%,是食用油消費(fèi)第一大國(guó),其中又以植物油為主。要想把“油瓶子”端穩(wěn),木本油料是破解之道。我國(guó)高度重視木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,今年的中央一號(hào)文件再次提出支持發(fā)展油茶等木本油料。中國(guó)現(xiàn)有以油茶、核桃等為主的木本油料林種植面積1.8億畝。預(yù)計(jì)2025年全國(guó)油茶種植面積達(dá)9000萬(wàn)畝,茶油產(chǎn)能達(dá)200萬(wàn)噸,產(chǎn)值4000億元人民幣,可解決2億人口的吃油問(wèn)題?!澳颈居土暇哂胁慌c糧爭(zhēng)地,一次種植、多年受益等特色優(yōu)勢(shì),是維護(hù)國(guó)家糧油安全的有力支撐?!?/p>
針對(duì)木本油料“產(chǎn)量低、效益低”的問(wèn)題,吳義強(qiáng)表示,科技創(chuàng)新是驅(qū)動(dòng)木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。由于重大高產(chǎn)品種缺乏、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新滯后,導(dǎo)致生產(chǎn)力提升受限、資源利用效率低下。且木本油料生產(chǎn)周期長(zhǎng),成果轉(zhuǎn)化見(jiàn)效慢,新技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高、成本高,一定程度上影響了生產(chǎn)者的積極性。
吳義強(qiáng)建議加大科技創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)支持力度,提升木本油料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平;借鑒現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系成功案例,建立國(guó)家現(xiàn)代油茶、核桃等產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系;加強(qiáng)建立木本油料中試熟化平臺(tái),補(bǔ)齊科技成果轉(zhuǎn)化短板。
除了糧油問(wèn)題,吳義強(qiáng)也格外關(guān)注“以竹代塑”產(chǎn)業(yè)落地情況。
一說(shuō)到竹子,吳義強(qiáng)就異常興奮。他覺(jué)得竹子渾身是寶,尤其是我國(guó)創(chuàng)新研發(fā)的竹纏繞技術(shù),從綠色環(huán)保到經(jīng)濟(jì)效益都有廣闊前景,是環(huán)保賽道里非常具象的“中國(guó)智慧”。
為什么選竹子代替塑料呢?有的竹子24小時(shí)可長(zhǎng)1.21米,3—5年即可成材。竹子不僅生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高,還具有韌性好、硬度大、可塑性佳等特點(diǎn)。
“竹子生長(zhǎng)快,就需要吸收大量養(yǎng)分,進(jìn)行更強(qiáng)的光合作用,因此它的固碳能力很強(qiáng)。竹材加工過(guò)程中的碳排放只有塑料的1/7,又具有低碳加工的特點(diǎn)。”吳義強(qiáng)說(shuō),“用竹子做材料不但不會(huì)增加碳排放,甚至可能實(shí)現(xiàn)零碳或負(fù)碳。”
竹子能代替哪些塑料呢?吳義強(qiáng)說(shuō),小到牙膏皮、牙刷、拖鞋、刀叉、吸管,大到地下管道、汽車(chē)內(nèi)飾,還有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地膜,理論上都可以替代。
盡管“以竹代塑”好處多多,但在目前的實(shí)際應(yīng)用中,塑料制品依然占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。究其原因,吳義強(qiáng)解釋?zhuān)?dāng)前我國(guó)“以竹代塑”產(chǎn)業(yè)整體處于起步階段,產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)。竹子“下山”機(jī)械化程度低,導(dǎo)致采收成本高;連續(xù)加工裝備技術(shù)缺失,導(dǎo)致產(chǎn)品加工裝備連續(xù)化、智能化程度低;技術(shù)研發(fā)跟不上,實(shí)用性就難保證?!按蠹叶贾浪芰鲜痔岽Y(jié)實(shí)、不漏水,還能承受一定溫度,如果換成竹制品,能不能保證這些性能,是消費(fèi)者首先考慮的問(wèn)題,這直接決定了代塑竹制品的市場(chǎng)占有率和認(rèn)可度?!?/p>
在“以竹代塑”工業(yè)化推廣過(guò)程中,竹纏繞復(fù)合材料是重要產(chǎn)品。所謂竹纏繞復(fù)合材料是以竹子為基材,借助膠黏劑,采用纏繞工藝加工成型的新型生物基材料。
說(shuō)到膠黏劑,吳義強(qiáng)感慨頗多,他與之打了半輩子交道?!拔覀儤I(yè)內(nèi)常說(shuō)‘無(wú)膠不成板’,沒(méi)有膠就做不成板材,可以看出,膠黏劑在板材行業(yè)中占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位。”吳義強(qiáng)說(shuō)。
上世紀(jì)八九十年代,我國(guó)天然木材供需日趨緊張,人造板成為木材的重要替代產(chǎn)品,但生產(chǎn)人造板所用的膠黏劑90%以上是醛類(lèi)膠黏劑。
“我剛參加工作時(shí),一進(jìn)人造板車(chē)間,眼淚就止不住地流。為什么呢?說(shuō)到底還是甲醛在作怪。”當(dāng)時(shí),吳義強(qiáng)最怕在熱壓機(jī)前作業(yè),因?yàn)槿╊?lèi)膠黏劑在高溫下會(huì)大量釋放甲醛,充斥整個(gè)車(chē)間,熏得人睜不開(kāi)眼。到了消費(fèi)市場(chǎng)上,用這些人造板制成的家具,消費(fèi)者買(mǎi)回去用了十年八年可能還有氣味。
“談醛色變”讓人造板產(chǎn)業(yè)一度被列入“高污染產(chǎn)業(yè)”。剛畢業(yè)的吳義強(qiáng)就開(kāi)啟了與甲醛的“較量”。首先,要從甲醛源頭膠黏劑下手,讓膠黏劑本身的甲醛含量降到最低。其次,要通過(guò)改進(jìn)制造工藝,將游離甲醛“鎖死”在板內(nèi)。
“經(jīng)過(guò)30多年的科研攻關(guān),我們的人造板甲醛釋放量可以控制在0.025毫克/立方米以?xún)?nèi),幾乎測(cè)不到,接近無(wú)醛級(jí)。參考人造板甲醛釋放限量值0.124毫克/立方米的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),我們的水準(zhǔn)相當(dāng)于‘天花板’級(jí)別。”吳義強(qiáng)說(shuō)。
吳義強(qiáng)有一次回老家探親,趕上水稻收割季節(jié),看到大量秸稈在田野里焚燒,產(chǎn)生的濃煙遮天蔽日,心想:“能否為農(nóng)業(yè)秸稈利用找到出路?”問(wèn)題是,秸稈表層存在蠟質(zhì)層,采用普通膠黏劑很難將秸稈膠合成板,采用異氰酸酯膠黏劑成本又非常高昂。
能否研發(fā)一種能夠膠合秸稈的低成本膠黏劑呢?吳義強(qiáng)組織團(tuán)隊(duì),帶頭常駐實(shí)驗(yàn)室和中試廠房,冒著酷暑嚴(yán)寒,攻克一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難關(guān),終于制造出膠合強(qiáng)度高、無(wú)甲醛釋放、成本較低的秸稈人造板專(zhuān)用無(wú)機(jī)膠黏劑。
接著,吳義強(qiáng)又瞄準(zhǔn)了蘆葦。
中南林科大位于湖南長(zhǎng)沙,幾十公里之外就是洞庭湖。多年來(lái),洞庭湖的蘆葦主要用于造紙,增收的同時(shí)卻帶來(lái)了嚴(yán)重污染,產(chǎn)業(yè)面臨要么升級(jí)轉(zhuǎn)型,要么關(guān)停并轉(zhuǎn)的局面。
吳義強(qiáng)和團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)過(guò)5年多的實(shí)踐,研發(fā)出可以把蘆葦做成人造板的淀粉基無(wú)醛環(huán)保膠黏劑,不僅解決了環(huán)境污染問(wèn)題,也一定程度上解決了洞庭湖周邊近5萬(wàn)葦農(nóng)的生計(jì)問(wèn)題。
從有機(jī)膠黏劑到無(wú)機(jī)膠黏劑,從有醛到降醛再到無(wú)醛,吳義強(qiáng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)不斷的科研創(chuàng)新,在板材制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了環(huán)保和增收的“一箭雙雕”。
沒(méi)有綠水青山,農(nóng)民就端不牢飯碗,這是吳義強(qiáng)從小就明白的道理。
吳義強(qiáng)的老家在河南省固始縣偏遠(yuǎn)的農(nóng)村,地處淮河流域,水患常常毀掉莊稼。小時(shí)候的吳義強(qiáng)經(jīng)常連飯都吃不飽。直到現(xiàn)在,他還習(xí)慣性地把前一天的剩菜剩飯摻合著吃,從不浪費(fèi)。
也正因?yàn)殚L(zhǎng)在農(nóng)村,吳義強(qiáng)對(duì)木質(zhì)材料有著天然的熱愛(ài)?!澳菚r(shí)候挑著擔(dān)子的小木匠走村串戶(hù)打家具,筐里裝著斧頭、刨子、小鋸子,幾乎是農(nóng)村最吃香的工種了?!?987年報(bào)考大學(xué)時(shí),吳義強(qiáng)第一志愿就填報(bào)了中南林學(xué)院(今中南林科大)木材機(jī)械加工專(zhuān)業(yè)。
現(xiàn)在中南林科大‘ 土生土長(zhǎng)’的院士只有我一位,所以我一定會(huì)堅(jiān)守在這里,爭(zhēng)取在這個(gè)領(lǐng)域培養(yǎng)出更多人才。
畢業(yè)時(shí)趕上全民“下海潮”,同學(xué)們要么到沿海開(kāi)放城市經(jīng)商,要么到政治文化中心從政,吳義強(qiáng)放棄了去大城市的就業(yè)機(jī)會(huì),選擇留校當(dāng)了一名普通教師?!岸辔粚?dǎo)師和前輩都是我的榜樣,他們?yōu)榱藗鞯朗跇I(yè)、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,甘愿固守清貧,對(duì)我影響很大。從畢業(yè)留校到現(xiàn)在,近40年來(lái)我從沒(méi)動(dòng)搖過(guò)。”吳義強(qiáng)說(shuō)。
2021年,吳義強(qiáng)當(dāng)選為中國(guó)工程院院士?!艾F(xiàn)在中南林科大‘土生土長(zhǎng)’的院士只有我一位,所以我一定會(huì)堅(jiān)守在這里,爭(zhēng)取在這個(gè)領(lǐng)域培養(yǎng)出更多人才。”
談到學(xué)校招生情況,吳義強(qiáng)又有些惆悵?!盁o(wú)論是人造板、蘆葦還是秸稈加工,廠區(qū)基本在小縣城,現(xiàn)在很多從小地方考出來(lái)的學(xué)生不愿意再回到縣城,尤其在計(jì)算機(jī)、電子信息等蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,林業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)顯得有點(diǎn)冷門(mén),我們學(xué)校的本科生第一志愿錄取率相對(duì)較低?!?/p>
兩年前,吳義強(qiáng)就在全國(guó)兩會(huì)期間建議,實(shí)施涉農(nóng)專(zhuān)業(yè)定向人才培養(yǎng),實(shí)行“入學(xué)有編、畢業(yè)有崗”的特殊政策,對(duì)錄取學(xué)生免學(xué)費(fèi)、住宿費(fèi),學(xué)生畢業(yè)后直接入編入崗。當(dāng)年,湖南兩所高校就招收了500名為基層定向培養(yǎng)的林業(yè)特崗人員。
接受采訪時(shí),吳義強(qiáng)抓住一切機(jī)會(huì)向《環(huán)球人物》記者“安利”中南林科大?!拔医?jīng)常跟學(xué)生和家長(zhǎng)們說(shuō),咱們這個(gè)專(zhuān)業(yè)不差。只要有人的地方,就離不開(kāi)木質(zhì)材料和家居產(chǎn)品,從低碳技術(shù)、智造工藝、綠色產(chǎn)品到整個(gè)新業(yè)態(tài),本質(zhì)上都需要科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)。未來(lái),木材、竹材、蘆葦、秸稈相關(guān)制品的應(yīng)用一定不只停留在家居、建筑層面,可能出現(xiàn)在家用電器、汽車(chē)、飛機(jī)、高鐵,甚至航空航天領(lǐng)域?!?/p>
“隨著技術(shù)進(jìn)步,這個(gè)行業(yè)的發(fā)展是無(wú)止境的?!眳橇x強(qiáng)對(duì)林業(yè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)充滿(mǎn)信心,因?yàn)樗H眼見(jiàn)證了行業(yè)的巨變——40年前人們?cè)诩庸S被熏得眼淚直流,現(xiàn)在“綠色工廠”不斷涌現(xiàn)。“我常開(kāi)玩笑說(shuō),帶著學(xué)生們實(shí)地看一下就很直觀了,現(xiàn)在光著腳進(jìn)出加工車(chē)間都沒(méi)問(wèn)題。”
編輯 田亮 / 美編 苑立榮 / 編審 張建魁
吳義強(qiáng)
第十四屆全國(guó)人大代表,1967年出生于河南省固始縣,1991年畢業(yè)于中南林學(xué)院(今中南林業(yè)科技大學(xué)),2021年當(dāng)選中國(guó)工程院院士,2024年1月任中南林業(yè)科技大學(xué)黨委書(shū)記。