严瑞芳:杜仲产业需要乔布斯

2016-03-26李冉

中国林业产业 2016年11期

李冉

杜仲，作为我国独有的名贵滋补药材，其味甘，性温，有补益肝肾、强筋壮骨、调理冲任、固经安胎的功效。也可治疗肾阳虚引起的腰腿痛或酸软无力，肝气虚引起的胞胎不固等病症，因此在《神农本草经》中被列为上品。近代科学研究更是发现杜仲对治疗血压病也有双向调节作用，杜仲制剂可以预防太空骨质疏松，有防衰老作用。

据《本草纲目》载，杜仲色紫而润，味甘微辛，其气温平，甘温能补，微辛能润，故能入肝而补肾。杜仲最初常以中药的身份示人，然而因为严瑞芳教授，这一切有了很大的改变。

动力工程学出身的化学科学家

在1937年，那个战火纷飞的年代，严瑞芳教授出生于武汉孝感的一个经营银楼之家，作为家中最小的孩子备受家人疼爱，温馨幸福的家庭氛围，使严教授拥有乐观豁达的性格。1960年毕业于天津大学动力工程系，同年被分配到中国科学院化学研究所工作，但是却开始从事高分子结构与性能关系，尤其是耐热高分子和瞬时耐热高分子结构与性能关系的研究。看似并不相关的两个专业，却被严瑞芳教授完美地结合在一起。

当时由于国内缺少动力工程系方面的人才及经费的紧张，使得对高分子结构与性能关系研究的仪器相对缺乏，而严瑞芳教授凭借扎实的专业功底开始进行相关仪器的安装，而在高分子结构与性能关系方面进行自学，完成两个专业的融合，这一年，图书馆成为严教授最常去的地方。也正是由于这份努力，严教授成为青年学者中的佼佼者，也成为中国社科院选拔赴德国的人选之一。

1980年，经中国科学院挑选，集中培训一年后，派遣到原西德汉堡大学无机和应用化学研究所进修。按照当时要求，进修的目的是学习如何利用现代科学技术与方法进行研究。在用固体脉冲核磁研究高分子微观弛豫行为时，他利用业余时间将合成的反式一聚异戊二烯做成高弹性体，并在当时驻西德使馆的关注下，经西德弗朗霍夫协会专利办事处初审通过，后由该办事处全额资助他在西德申请专利，并以独立发明人及独立专利权人的名义获原西德国家专利局授予的发明权及专利权。

最初申请专利的时候，也并非一帆风顺，首先有人质疑这项研究的科学性，如果科学性被否定，那么研究便不能被送审并申请专利。第二，当时西德的教授已经看到了这项研究的价值，并且承诺全额支持这项专利的申请，但要求是获得这项研究的配方，面对种种困境，严教授克服了种种困难，在维护国家利益的前提下，不仅申请专利成功，并且获得全额资助。

在专利申请的背后是不为人知的辛苦。在研究期间，为了解决材料受限这一问题，严教授的妻子每周都会给严教授寄送实验材料，以供研究使用，夫妻双方没有更多的话语，在这些材料中都是包含浓浓的爱意和无尽的支持。

世界上首次将杜仲胶做成轮胎

回国后，方毅副总理在中国科学院简报1982年第68期《严瑞芳发明一种橡胶加工新硫化方法已在西德申请专利》上批示“应予大力支持”，也就是说严瑞芳教授的这一成果得到了方毅同志的充分肯定。在院所有关领导关注下，确立了以我国特有资源杜仲为对象，深入进行杜仲胶硫化过程结构和性能关系的研究，并通过研究发现了杜仲胶硫化过程的临界转变及三阶段特性，三阶段的微观结构对应三种不同的宏观性能。使杜仲胶成为三种不同用途的材料：热塑性材料，热弹性材料及高弹性橡胶材料，从而大大扩展了杜仲胶的用途，并把杜仲胶的研究推进到了材料工程学的新阶段。在该理论指导下，开发出一系列专利技术，形成了我国自主创新的知识产权体系。1988年，严瑞芳教授带领中科院化学所杜仲胶小组，在洛阳进行杜仲胶提炼，及在北京市良乡轮胎厂进行相关研究实验，成功研制出两条杜仲胶/顺丁胶共混摩托车外胎即3.25-16型摩托车轮胎，此后装车安全行驶两年，证明杜仲胶是可以用于制作轮胎的，这也是世界上首次将杜仲胶做成轮胎的范例。

1992年，“全国首届杜仲综合开发利用研讨会”在桂林召开，会上发表了系统的学术报告，这表明我国已初步具备开发杜仲资源综合利用大绿色产业的基本条件，也正式拉开了我国综合开发杜仲资源的序幕。随着国内对于杜仲价值的认识逐渐深化，严瑞芳教授的研究也在不断创新。1993年，严瑞芳教授应邀在美国佛罗里达召开的国际橡胶会议上作报告，引起国内外高分子学界及橡胶界的关注。随后应美国马萨诸瑟大学名誉教授、美国高分子学会主任、太平洋高分子联盟主席J.C. Salamone邀请，在他主编的“高分子材料百科全书”上撰写“杜仲胶”(EUCOMMIA ULMOIDE GUM) 专论，严教授在文中提出了以“杜仲胶材料工程学”为中心的一系列新观点，被编著者改为一系列新理论。这表明当时我国在杜仲胶材料科学领域的研究处于国际领先地位。

1997年和2005年，第一届和第二届国际杜仲学术会议先后在西安举行，严瑞芳教授应邀作为第一届会议的副主席及第二届会议的学术委员会主席出席会议并作了学术报告。经过多年的努力，我国在杜仲胶研究开发的理论与实践所处的领先地位得到了国际学术界的承认，也带动了以杜仲胶新材料为代表的我国特有资源杜仲的综合利用开发。

杜仲产业需要乔布斯

谈起杜仲，严瑞芳教授有着深深的感情，并对此进行着不断的研究，也对杜仲产业有着深远的考虑与愿景，并且致力于将杜仲科学技术或研究成果应用于杜仲生产和产业化过程中，并坦言我国的经济发展需要乔布斯式的人物。工程技术研究要把促进经济与社会的发展作为首要任务，并有良好的经济效益，从而实现技术先进和经济效益的统一。优秀的企业和具有创新性的企业领导人将会促进这个产业良好且快速地发展，而严教授也在这方面做着自己的努力。由于杜仲果、叶、皮、根均含有天然有机高分子材料杜仲胶，其中果壳、皮含胶丰富，达17%。杜仲胶具有“橡胶-塑料二重性”，开发出的新功能材料具有热塑性、热弹性和橡胶弹性等特性，以及低温可塑、抗撕裂、耐磨损、减震、形状记忆等功能，在医用材料、形状记忆功能材料、轮胎制造、高分子合金材料、减震材料、高分子发泡材料、海洋防腐材料、硬橡胶材料、塑料改性材料、沥青改性材料等十余个领域具有巨大的潜在应用开发价值，将成为一种重要的基础战略资源。有关研究表明，含有杜仲胶的汽车轮胎使用寿命提高20%，汽车油耗降低2.5%，1吨杜仲胶轮胎可以减少70吨汽油消耗、减少200tCO排放，符合国际“绿色轮胎”的标准。严瑞芳教授认为，杜仲作为我国十分珍贵的战略资源，发展杜仲产业是切实解决天然橡胶匮乏、加快杜仲中药产业健康发展的重要途径。

虽然杜仲产业发展取得了积极进展，但与现代杜仲产业应有的市场潜力还相距甚远。严教授直言目前资源不足、价格高、企业创新动力不足等是现代杜仲产业的主要障碍。面对如此宏大、综合的现代杜仲产业，必须有坚实的科研成果作为后盾。尽管我国的杜仲科研走在了世界前列，但从支持这一庞大产业发展的基础需求而言，投入并不均衡，力量相对分散，方向还不全面，成果缺乏系统性，特别是关系后续利用方面的机理研究、基础研究、应用研究还相对薄弱。基础研究方面，杜仲植物组织物理结构和化学成分的分析、各种有效成分的生物合成机理、从分子水平认识杜仲胶结构特点及工程性质的研究有待深化。资源培育方面，安全、丰产、高效、优质的杜仲品种选优育种尚需努力。应用基础方面，天然杜仲胶安全高效多能生物酶解提取技术、杜仲胶分子量分布差异性与材料性质关系、符合绿色轮胎标准和高稳定性能杜仲胶应用配方和技术、杜仲胶改性机理与技术、杜仲药用有效成分测定及药理作用等相关研究需要深入。在实际生产方面，杜仲产品的系统性应用试验、工业化生产工艺和设备制造等开发研制需要尽快开展。

其次，政府应该加强重视从资源培育到企业生产的密切专业协作。当前，尽管全国的杜仲栽培面积达33.33万公顷（500万亩）左右，但符合现代杜仲产业生产要求的面积不到0.67万公顷（10万亩），今后在杜仲资源培育的过程中，必须充分重视适生环境、良种应用和规范栽培。充分尊重自然规律，是以天然生物为基础的现代杜仲产业发展的重要前提和基础。此外，针对目前分散加工、粗放利用等现状，强化市场主体之间，特别是油、胶、药等直接、初级产品生产商之间的专业合作，也是充分高效利用有限资源，实现杜仲综合开发利用共识的基本条件。同时必须高度关注资源和产业相对集中布局，注重产品研发和产业规模协同推进，提前防范现代杜仲产业规模扩张中可能出现的有关问题。

所以整体上加强杜仲工程技术研究，整合优势科研资源和技术成果，培育和完善育种、良种快繁、高产高效培育、深加工及产业化开发工程技术，开发和创新杜仲成果，加快科技成果转化，培养高素质人才，从而推动我国战略性新兴产业的应用和快速发展。然而目前杜仲企业作坊式和小农经济的经营模式限制了杜仲产业的长远发展，应以战略眼光，建立现代企业管理机制和发展模式，对杜仲产业的健康快速发展尤为重要，在此方面政府应做好长期规划，进行大规模的杜仲种植，加之以政策倾斜，提高公众对杜仲的认识，只有这样才能使杜仲产业得到又好又快的发展。