黑龍江日報12月19日訊 17日,來參加青年女科學家頒獎禮的許鳳本人比照片清瘦許多。在獲獎的10位科學家中,來自黑土地的許鳳也帶著大自然的清新氣息,『生物質資源轉化』,這個將環保和能源緊緊相聯的課題格外受到關注。
話題從不久前我省遭遇的霧霾天說起。『北方農村許多秸稈在田間地頭就燒掉了,這不僅造成嚴重污染,還是一種巨大浪費。』出生於煤城雙鴨山的許鳳說起家鄉最深的印象就是『山特別多,樹也特別多。』許鳳看來,大量消耗糧食作物來制造生物乙醇絕非長久之計,我國農村地區秸稈一燒了之的現狀更是令人無奈。於是,她的目光轉向了俯拾皆是的廢木、稻草、秸稈,這些看似無用的原料中有科學家們苦苦追尋的『寶貝』——木質纖維。這種物質通常被用於制漿造紙,傳統工藝所需的纖維素只佔原料的45%左右,木質纖維中的另外兩種好東西——半纖維素與木質素,不僅沒有被利用,反而遭受被全部廢棄的『滅頂之災』。
這種『浪費』是人們不願看到的,更是作為科研工作者的許鳳要突破的難題。2000年起,她便致力於生物質高值化利用的研究,『我們力求將木質纖維從細胞壁分離出來的同時,盡量保持其化學結構和反應活性不遭破壞。』許鳳解釋道,『經過分離純化後的纖維素、半纖維素、木質素,就可以分別投入生物乙醇、可降解薄膜、環保膠黏劑等眾多綠色產品的生產。』盡管在後續的生產技術上並不存在難關,但這種變廢為寶、物盡其用的美好理想要真正實踐起來,還要解決高成本的問題。究其原因,是大自然賜予植物的『天然防火牆』——細胞壁抗降解屏障——在履行抵抗微生物侵害這一天職的同時,讓探索生物質資源寶庫的人類也吃了閉門羹。
試探著敲門的人不少,但像許鳳這樣『三顧茅廬』潛心研究的卻不多,『現在人們通過預處理,如酸、鹼處理或者蒸汽爆破能把細胞壁破解,但都是經驗上的辦法,細胞壁抗降解屏障的機理尚未揭示。』但許鳳不僅看到了根源,還看到了前景,於是,她決定從根本入手,寄希望以基礎研究指導後續的分離工作。
天道酬勤,經過幾年腳踏實地研究,許鳳的團隊收獲頗豐。他們先後找到了植物細胞壁中阿魏酸與對香豆酸的定量分離新方法,將酚類化合物的分離量由40%一躍提昇至95%;建立了秸稈細胞壁的組分分離新技術,采用鹼性氧基體系將秸稈3種主要組分以較完整分子結構形式分離出來,確保了各組分仍具有較高反應活性。種種突破都預示了多種生物質資源完全可以變廢為寶,但躊躇滿志的許鳳似乎仍不滿意,她說:『要想對人們的生活起到巨大的改善作用,可再生資源利用還需要有更大的技術突破。』
科研工作者大都謙遜而執著,許鳳也不例外。考大學時,許鳳壓根兒沒想過要從事科學研究,只覺得『畢業後進工廠當個技術員不錯』。後來根據她的學習情況和『找個跟樹木相關的工作』的想法,當工人的父親幫她選定了離家不遠的齊齊哈爾大學制漿造紙工程專業。
本科畢業後,大部分同學都進了工廠,許鳳卻以優異的成績留校任教。『辦公室都是我的老師,我自己就是本科生還要教本科生課程,這樣下去沒辦法生存。』在齊齊哈爾大學輕工學院任教時,許鳳就拿到學校首個『全省傑出青年科學基金項目』。盡管如此,6年後,放下4歲的女兒,許鳳帶著些絕決踏上了開往山東齊魯工業大學的列車。
在通往科學的道路上,為什麼女性如此稀少?中國工程院院士、中國青年女科學家獎評選委員會主席韋鈺說:『中國並不缺少從事一般科學工作的女性,我們缺少的是一些能衝到尖頂的女性,那些女性讓很多女孩子看到希望。』從齊齊哈爾到濟南再到廣州,從本科到碩士再到全國『百名博』,父母心願中那個『回家鄉造紙廠當個技術員就好』的許鳳不見了,而國內植物資源高值化利用領域卻收獲了一位舉足輕重的學者。許鳳在完成學業中漸漸愛上了科研。
『學得越多發現自己懂得越少。』許鳳的研究致力於把農林廢棄物裡的三種黃金成分『吃乾榨淨』:纖維素可以制造生物乙醇,或者改進成再生纖維制造衣服;半纖維素分離出來後可做成低聚糖,用於抗癌保健品;木質素可以用做家具生產中的膠粘劑和復合材料。許鳳解釋說,她所從事的研究在世界各國都在探索運用中。在瑞典和丹麥,秸稈可用來發電;日本將秸稈粉碎後用作人工喂養的飼料;美國用農林廢棄物做清潔的可再生能源,並給發放相應的補貼,以鼓勵人們使用這種能源。
用可再生資源代替煤、石油等『化石資源』,許鳳描述了她理想中的能源再生利用的畫面:一臺巨大的機器不停吞吐,一邊吞進去的是需要被回收的秸稈,一邊吐出來的是可直接做加工材料的生物乙醇、木糖醇等。『這個過程可能很漫長,但一定會實現。』許鳳充滿信心。