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七获国家科技大奖的竹子院士——记中国工程院院士、南京林业大学教授张齐生

信息来源:wood-china.com   时间: 2014-06-12  浏览次数:422

    1月18日,对百年老校南京林业大学来说,又是一个值得庆贺的日子,中国工程院院士张齐生领衔主持的《竹木复合结构理论的创新与应用》项目获国家科技进步二等奖。这已是这位74岁的院士第七次获得国家科技大奖了。
  张齐生谈起这些时很淡然:“荣誉和成就只能代表过去,国家和社会对科研工作者有很多期待,我们应该努力把自己的事做好,不留遗憾!”
  追寻张齐生的科研足迹,让人们深感敬佩。
  7年解难题:竹子高温软化展平
  1979年,张齐生带学生来到安徽省黟县开门办学。眼望漫山遍野的青青翠竹,当时的陈副县长对他说:“木材越来越紧张,张老师,你们要能帮我们把这么多的竹子利用起来,那可作了大贡献了!”这番话让张齐生久久不能平静。思索中,故乡的乡亲们用竹子编箩筐、编篮子、制农具的画面清晰地浮现在他眼前。
  从黟县回校不久,已过不惑之年的张齐生决定放弃自己熟门熟路的研究领域,将研究方向从木材转向竹材。他决心改变竹子的“宿命”,改变竹乡百姓的生活。
  如何将直径小、壁薄中空、圆周方向容易断裂的竹子变成幅面大、强度高、不变形的各种厚度的板材?这是一个世界性难题。张齐生开始了艰苦的探索和反复的实验,在无数个不眠之夜后,他终于找到了竹材高温软化展平最佳温湿度和加压的方法,实现了研究工作的突破。
  实验室的成果要转化为生产力,才能创造真正的经济效益。1983年,根据初期的研究成果,张齐生先后在浙江余杭、安徽黟县和江西宜丰建立了3个试验工厂,很快研制开发出竹材胶合板。
  做出来的产品找不到用途怎么办?张齐生清晰地记得,当得知第二汽车制造厂在浙江龙游用竹车厢底板的消息时,他和助手立马放下手中的活,在火车上站了10个小时来到龙游,第二天拂晓又坐长途汽车辗转来到安徽黟县,指导工厂进行产品试验。
  “产品找不到出路,工厂停产了,车间里青蛙在叫、老鼠在串,工人等着发工资,县里的领导也在期盼,这让我心急如焚啊!”尽管时隔近30年,产品应用和推广的艰难画面仍旧让张齐生难以忘却。
  苍天不负有心人。1987年,张齐生的竹材胶合板获得了企业和社会的认可。他先后在南方竹产区推广建设了30多家竹材胶合板厂,不仅广泛应用于我国40余家汽车制造厂的车厢底板,还出口日本、韩国等国家。
  17载探索:研究开发竹木复合板
  张齐生的竹材研究走了两个步骤,“以竹代木”是研究的开端,“以竹胜木”是他攀登的另一高峰。
  上世纪90年代初,随着大规模的开发利用,原本每根1.8元-2元的竹子跃升到12元-15元。老百姓开心了,张齐生却乐不起来,“当时杨树加工业大规模发展,杨木加工成本更低,如果竹产品不提高技术含量,最终竹子的工业化利用可能半途夭折。”
  “以竹代木”的理论碰到现实难题,张齐生又提出了“以竹胜木”的新理念。只有开发的竹产品在性能、外观、价格等方面都优于以木材为原料的产品,才能迎来竹材产业的光明前景。
  1995年,张齐生提出“竹木复合结构是科学、合理利用竹材资源的有效途径”的科学论断。他运用层合板理论,把竹子和木材按一定的比例做成竹木复合板,各取竹木之长,又避其之短,为各种高性价比的竹木复合结构产品设计和研发提供了坚实的理论基础。
  张齐生研发的系列竹木复合集装箱底板被业界称为全球集装箱业的一次革命性变革,解决了困扰集装箱界几十年的底板离不开热带雨林珍稀木的世界难题。竹木复合结构集装箱底板经法、美、德、中等国际船级社认证,和世界几十家集装箱制造厂、船运和租箱公司在全球范围内的运行考核,一致公认性能达到并优于原来用热带雨林少数几种硬木制作的底板。
  相比原有底板,竹木复合集装箱底板售价可下降20%-30%,材料更容易采伐,且不破坏生态环境。目前,全球95%以上的集装箱都在中国生产,集装箱底板年需求量高达120多万立方米。据估算,2012年竹木复合集装箱底板的产量达50万-60万立方米,已接近世界集装箱底板一半的需求量。专家预计,5年之内,热带雨林硬木将完全退出集装箱业的历史舞台。
  竹木复合结构板还广泛运用于客货车厢底板和混凝土模板。近3年,推广企业累计生产竹木复合混凝土模板和各类车厢底板8.13万立方米、竹木复合地板850万立方米,累计实现销售收入42.86亿元,创利税3.81亿元,可节约代用各种优质原木188万立方米,不但为竹区百姓带来了财富,还为南方的森林资源利用与保护创造了奇迹。
  “从竹木复合结构理论的提出到如今实现的产业规模,我又花了17年。”尽管成绩斐然,可张齐生并不感到轻松。
  新世纪专攻:农林生物质气化多联产技术
  进入21世纪,随着科技迅猛发展,资源匮乏、环境恶化的现象越来越严重。全球都在呼吁,社会经济要实现可持续发展。我国更是将科学发展与生态文明建设提到了一个前所未有的高度。
  “科学家要与时俱进,跟着时代节奏走。”作为一名农林院校的科研工作者,张齐生说,他有义务、有责任为祖国的生态文明建设做点事。他敏锐地意识到,由于劳动力成本不断攀升,劳动力密集型的竹材加工产业将面临着新的、更大的挑战。
  张齐生算了一笔账:“1个工人1天只能砍10多根竹子,1根竹子只能卖30元,如果当工人工资一天提高到300元时,竹材加工企业就无法生存了。”
  张齐生把目光锁定在生物质资源的高附加值利用领域。他不但率队开展竹炭、竹醋液加工利用研究,还进行秸秆等农林生物质气化多联产技术的研究,使农业垃圾研发成可利用资源成为可能。
  经过10多年的攻关,张齐生成功地将农林生物制成可燃气、生物质炭、生物质提取液等3项产品,并先后在湖南、安徽、浙江等地的3家工厂建立了单炉(气化炉)单机(发电机)连线的应用试验。随着“5兆瓦、10兆瓦的生物质气化多联产技术电厂”的建设项目即将立项,张齐生新领域的科研成果又可转化为直接的生产力了。
  “林业在国家生态文明建设舞台上扮演着不可替代的角色,也是最重要的生物质资源之一,林业院校的科研工作者在当今时代背景下大有可为!”如今已年逾古稀的张齐生仍未打算停下他的脚步。
  “党的十八大提出‘美丽中国’战略,我们要理解‘美丽中国’的深刻含义和要求。尊重自然、顺应自然、保护自然,实现林业资源的开发与利用,是每一个林业科技工作者的神圣使命和担当。”张齐生这样说。
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