科技成果转化应用先进团队 | 于文吉:炼木为钢 点竹成金 技术是生产力更是竞争力
“做研究,特别是做应用研究,一定要多走进企业和公司,看他们在行业和产业方面存在什么问题,然后再把这些问题作为研究的课题和方向,研究完以后再拿到企业里面应用、验证,形成了一个良性循环”。2023年度中国林科院科技成果转化应用先进团队——人造板与胶黏剂创新团队负责人、2023年度最美林草科技推广员、中国林科院首席科学家于文吉研究员这样说,也是一直这样做的。
30年来,于文吉研究员一直专注于研究重组材料,围绕行业和产业发展的技术难题,带领团队一步一个脚印,创新重组材料制备的应用基础理论和方法,突破了高性能木质重组材料、无醛竹木复合材料和秸秆人造板制造关键技术,创制了以竹钢和木钢为代表的绿色产品。竹钢的开发进一步提高了竹材利用率,拓展了竹材的应用空间,实现了竹材在风电叶片、景观园林等领域的应用延伸,竹材的附加值提高了5倍以上;木钢的开发可以大幅提高人工林木材利用率,真正实现了小材大用、劣材优用,提高了我国木材资源的自给率,使人工林木材的相关性能超越优质硬阔叶材,让人工林木材有了更大的价值,为绿水青山变成金山银山提供了强大的科技支撑。
创新是源头活水
做科研要敢于做第一个“吃螃蟹”的人
木材供需矛盾一直是我国经济社会发展的一个重要问题,尤其是我国实施全面停止天然林商业性采伐政策以来,供不应求的矛盾愈发凸显,对木材进口的依赖也愈加严重。如何化解木材供求矛盾,成为摆在广大林业科技工作者面前的一项重要课题。
木材不够,拿“竹”来凑!1989年,研究生毕业的于文吉分配到中国林科院。为了扩展视野,他申请参加了海峡两岸竹木加工机械研讨会,结识了许多国内外竹木加工领域产业化前沿的企业家。2001年,他得到“十一五”科技支撑项目课题支持,专注于小径竹子的利用研究。2004年,他奔赴美国农业部林务局南方研究院做合作研究,发现国外在木材应用方面已经做了大量科研实践与产业化工作,这给予长期从事竹材研究的于文吉极大启发。于文吉认为重组竹是未来一个很好的发展方向。回国后,便将主要精力集中在重组竹上。
重组竹又称为重竹,是一种将竹材重新组织并加以强化成型的一种竹质新材料。于文吉解释道,也就是先将竹材进行精细化疏解,经干燥后浸胶,再干燥至含水率符合标准要求,铺装成型后经高温高压热压成板材或者经过冷成型热固化制成方材,是一种经济环保的绿色建筑材料。
于文吉表示,重组竹最大的市场当属户外材料的应用。我国对景观、栈道等户外木质材料的年消耗量约为500万立方米,在重组竹技术之前,主要靠消费木材。国家禁止采伐天然林后,更多的木材需要依靠进口,成为发展的瓶颈。另外,木材的防腐性和耐久性较差,而重组竹技术就很好地解决了这一点。
我国是世界上最大的竹材资源拥有国和生产国,竹产业整体技术处于世界领先水平。2022年我国竹产业总产值达4153亿元,成为竹产区支柱产业之一。在于文吉看来,重组竹能够弥补木材资源短缺,并将开辟一条绿色环保之路。
传统的竹材人造板单元宽度通常只有20~30毫米,且必须去除竹材青黄,因此,竹材一次利用率只有30%左右,且只能采用大径级毛竹,而占竹材总资源50%~60%的丛生竹、小径竹无法被工业化利用。
“我们这个技术出来以后,很多竹种都可以用,甚至原先没有用过的竹子也可以用。例如,麻竹原先400块钱一吨也没人买,因为它的材性比较松,没有毛竹那么致密,通过我们这个重组技术压完以后,用它做我们这种材料比毛竹的性能还要好。”变废为宝,小材大用,这是于文吉感到最满意的地方,他的脸上不禁流露出自豪与欣慰。
于文吉介绍,他们在安徽、浙江、江苏等9省(市)建成了包含产品、设备和胶黏剂等37条生产线,生产的竹基纤维复合材料及其制品在北京、上海、新疆等21 个省(市)推广应用,并出口到美国、德国、荷兰等46个国家。
此外,他们创制的多功能竹材专用疏解机、多层热压机和冷压机等关键设备,累计推广233台套,在浙江、四川、安徽等13个省(市)45家企业应用,国内市场占有率达到60%,并出口到新加坡、日本、印度等9个国家和地区,有效地推动了竹产业科技进步,促进了竹产业转型升级。
2016年1月8日,由于文吉主持完成的“高性能竹基纤维复合材料制造关键技术与应用”项目获得2015年国家科学技术进步奖二等奖。据了解,“高性能竹基纤维复合材料制造关键技术与应用”项目获得国内外专利54项,其中:国际发明专利14项,中国发明专利26项,实用新型专利14项;制定国家标准3项;发表论文82篇(SCI、EI收录13篇);获得北京市科学技术进步奖、浙江省科学技术进步奖和林业行业最高科技奖“梁希林业科学技术奖”二等奖各1项,中国专利优秀奖2项。
由于于文吉在重组竹材料领域的大胆创新,以及取得的创新性成果在业内都属于首创,因此,大家称他为“竹钢之父”。
应用是价值追求
成果转化要经得起企业生产检验
科技成果转化一直是科技界“难啃的骨头”,许多科技成果常常束之高阁,得不到转化应用。于文吉却做得风生水起,这一切都离不开他的苦心孤诣。
于文吉认为:“只停留在实验室和科技论文上的成果,那是对应用科学的不尊重。只有真正应用到企业生产的研究成果才是含金量高的成果。”
通过技术创新带动行业转型、企业突围,这是于文吉最朴素的目标和使命感。为了将团队做大做强,发挥国家级科研团队在服务行业发展中的领头羊作用,他提出了“构建大团队、形成大平台、承担大项目、产生大成果”的发展思路。以开放、包容、合作的胸怀,邀请山东、江西、广东、浙江、四川等地方林科院的科研力量加入团队合作,互相支持和密切配合,为科技成果转化的可持续发展奠定了坚实基础。
“说句老实话,开展推广应用很累。出去进行技术指导以及生产线建设,一般都是从早上6点到晚上12点,18个小时,连续好多天。我一般每次至少是一个星期或半个月,而我的研究生一待就是一、二个月。因为工厂的机器开起来,不能停,否则,损失很大。做实验也是,一定得有连续性。”于文吉回忆道,一次在四川进行竹材产业化实验时,他们把实验用的竹材晒在室外,谁知中午突然下起雨来。他和四个研究生迅即放下碗筷,全力“抢救”4吨多已经浸渍好胶黏剂的竹材,手上被竹刺扎了多次都感受不到。工人们被他们的行为感动,纷纷出来帮忙搬运,当把竹材搬完时,饭菜早已凉了。
“我们每次都是一点一点地往前推进,除了在实验室做实验,还要到工厂去,安徽、四川、浙江、福建等很多地方都去过多次。刚开始,我们都是亲自在废弃的牛棚里准备原材料。虽然辛苦,虽然累,但是得到了社会认可,让人觉得很有成就感。”
2022年7月4日,山东省临沂市市长侯晓滨为于文吉研究员颁发项目“技术总师”聘书。这标志着经过两年反复论证和积极筹备的山东省碳达峰碳中和专项“绿色宜居”科技示范工程项目正式获得立项并启动。
为了强化科技带动的创新优势,确保各项目标如期实现,山东省科技厅探索推出“技术总师”这一聘任模式,全面推行技术总师负责制,充分发挥创新联合体联合攻关优势,全方位、一体化推动项目顺利实施。基于于文吉及其团队多年对山东省木材加工业的支持和口碑,于文吉成为这一“技术总师”的不二人选。
在项目启动会上,于文吉表示:“山东省科技厅、临沂市政府等单位对科技的重视,对中国林科院以及我们团队的信任让我很感动。我将在省科技厅和临沂市政府的领导下,认真履行“技术总师”职责,积极汇聚省内外优势创新资源,打造绿色低碳材料国家级创新平台,为实现‘双碳’任务目标,推动山东省和临沂市经济社会高质量发展做出应有的贡献。”
回到团队,于文吉感慨地说:“有了去年这一年的科研立项基础,接下来,我就不用再为团队成员的绩效发愁,想做应用基础研究的成员,我们有国家重点研发计划项目的支持,想做成果转化服务的,我们有和地方政府以及企业合作的示范项目支持,另外,在读的研究生既可以在实验室里做学问,也可以到企业厂房里观摩学习。作为团队负责人,大家能够各得其所,我也就如释重负了。”
奉献是至高荣誉
发展事业要胸怀大局、注重传承
于文吉十分重视团队建设以及团队文化的培育。他说:“做事情有三种境界。一是出于职业精神,拿工资干活;二是职业精神不足,需要“打卡”去完成任务;三是凭着自身感兴趣,主动去做。我们的团队如果不是每个人都拥有这第三种境界,我们是不可能取得今天这些荣誉的。”
于文吉强调,科研团队的成就与个人的科研水平有关,与科研精神和境界关系更密切。做学问要踏实,不能浮躁和虚假,深入企业时,要放下身段,虚心听取工人们的意见。他鼓励协作,关心团队中每个人的职业发展,勉励大家要常怀感恩之心:“我们赶上了一个好时代,国家出钱,支持咱们做自己喜欢做的事,我们还有什么理由不努力……遇到急难险要任务时每个人都应该主动承担,有荣誉来临时也要发扬先人后己的风格。这是一个团队凝聚向心力的根本。
2022年的春节,本想给自己好好放个假休息一下的于文吉生病倒了,一直高烧不退。同事和家人们都知道,这是持续高强度工作和高度紧张后,身体给他发出的提醒和警告。假期后的第二周,他的身体还没有彻底恢复,马上回到了他的成果转化事业上。
于文吉强调:“企业把产品研发和技术支持看得如此重要,高度青睐于团队的技术成果和服务,对我们团队来说是空前的。但我们不能盲目认为这完全是自己的功劳,而更应该清醒地看到,我们赶上了一个新时代。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央把创新驱动发展上升为国家战略,创新在我国现代化建设全局中的核心地位愈发突显。这是时代赋予我们的机遇,更是责任。”
长期高强度的工作占用了他大部分时间,谈到家人他深感亏欠,特别是在儿子的教育方面所花时间甚少。在年迈母亲长期卧病在床的情况下,他一年只能回去几次短暂探望。尽管如此,他仍以高度的事业心和责任感坚守在科研岗位加班加点,克服常人难以想象的困难,出色地完成了各项任务。
虽然硕果累累,但于文吉从未停止前进的脚步。他表示,做人、做事都应该像竹一样淡泊,像木一样坚韧。
在于文吉的影响和带领下,团队形成了一支以首席科学家和专家为核心、博士后以及博士研究生为主力军的自主创新科技推广团队。2017年被中华全国总工会授予“全国工人先锋号”荣誉称号,2019年入选国家林业和草原局首批创新团队,2022年被中国林科院评选为卓越科技创新团队,团队培养国家科技进步奖获得者、中国林科院首席科学家、中组部万人计划科技创新领军人才、国家林草局百千万人才、领军人才、青年拔尖人才等40人次。
在科技成果研发与推广转化过程中,于文吉研究员于2021年被科技部、中组部等六部委聘为科技特派员支持云南省盐津县竹产业发展,牵头组建了“国家竹产业研究院”“国家林草局重组材料工程技术中心”“重组材产业国家创新联盟”和“全国重组材料产业技术协同创新中心”等国家与省部级平台。并担任井冈山市、南平市等9市(县)重点木竹产区政府顾问。利用这些平台推广成果,服务企业和技术交流,使重组材料领域的科技成果得到快速推广并形成了广泛的影响力,有效推动了我国木竹产业的升级转换,为祖国林草事业的现代化建设作出了重要贡献。