推薦詞

杜仲渾身都是寶,。除了具有藥用價值和食用價值之外，從杜仲樹的葉,、皮,、根中提取的杜仲膠，不怕酸堿腐蝕,、不易變形,，防水、防扎,、防輻射,。加入3%—5%的杜仲膠，可以增加輪胎的耐扎性,，延長輪胎使用壽命,。更為神奇的是，如果扎破了,，80攝氏度以上的溫度處理一段時間便可自愈合,。

樹木檔案

杜仲又名膠木，為杜仲科植物,，是一種落葉喬木,，高可達20米，胸徑50厘米以上,，樹皮為灰褐色，粗糙,，內(nèi)含橡膠,，折斷有拉絲。它的小枝沒有頂芽,，側(cè)芽具有6—10片芽鱗,。葉片橢圓形，果實具有翅,，呈橢圓形,，頂端有凹缺,，果內(nèi)含1粒種子?；ㄆ谠?—5月,，果期在10—11月。杜仲主要分布于長江中游及南部各省份,，并在全國范圍內(nèi)廣為栽培,。

河南商丘杜仲產(chǎn)業(yè)種植基地 杜紅巖攝

杜仲是我國特有的植物，世界95%以上的杜仲資源都在中國,。

杜仲皮,、葉、花,、籽等植物組織器官含有多種可供開發(fā)利用的重要成分,，是一種集橡膠、樹脂,、木質(zhì)纖維素,、油脂、蛋白質(zhì),、藥物活性成分于一體,，具有較高潛在經(jīng)濟效益的樹種。

隨著時代發(fā)展,，越來越多的人認識到杜仲的功效,，它甚至被人們稱作“植物黃金”“中國橡膠樹”。

杜仲皮含有膠絲,，也是中藥材 杜紅巖攝

杜仲渾身是寶

若將杜仲的樹皮,、樹枝或葉子折斷，你會看到有絲線粘連,，就好像藕斷絲連一般,，所以它還有個民間叫法——扯絲皮。那些粘連的絲線就是杜仲的膠絲,，高度絕緣,，和天然橡膠是同分異構(gòu)體，與產(chǎn)于三葉橡膠樹的天然橡膠化學(xué)成分相同,，是世界第二大天然橡膠資源,。

西北農(nóng)林科技大學(xué)教授張康健是國內(nèi)最早研究杜仲的科學(xué)家之一，在他和蘇印泉教授等科學(xué)家的帶領(lǐng)下,，西農(nóng)杜仲團隊歷經(jīng)30余年創(chuàng)造了杜仲史上很多“零的突破”：改杜仲喬林栽培為矮化栽培,，實現(xiàn)杜仲當年種植當年收益，一次種植連年收益；歷時16年選育出高膠型,、高藥型“秦仲1-4號”杜仲新品種,，出版了國內(nèi)外第一部全面系統(tǒng)論述杜仲次生代謝物和杜仲籽油的專著《中國杜仲次生代謝物》《中國特有植物脂肪——杜仲籽油》，實現(xiàn)了杜仲在沙漠上種植,，在新疆建成我國第一條杜仲精粉和活性炭生產(chǎn)線,，等等。

2009年,，西北農(nóng)林科技大學(xué)的朱銘強還是一名研究生,，他跟隨蘇印泉教授學(xué)習(xí)研究杜仲，其間還師從孫潤倉教授,、尉芹教授以及日本小林昭雄教授繼續(xù)研究杜仲,，一路從碩士讀到博士，先后參加了國際合作項目“杜仲膠遺傳基因調(diào)查研究”“杜仲膠生產(chǎn)技術(shù)研究”等,，他帶領(lǐng)的杜仲資源高值化利用研發(fā)團隊于2014年8月鄧小平誕辰110周年之際在人民大會堂被授予大學(xué)生“小平科技創(chuàng)新團隊”的稱號,。

紅葉杜仲 杜紅巖攝

寶樹資源化利用

橡膠能做什么用？

我國是世界最大橡膠消費國,，但主要原料三葉橡膠屬熱帶植物,，在我國適生區(qū)域很窄，僅能在海南島和西雙版納等地栽培,。據(jù)不完全統(tǒng)計,，2022年我國天然橡膠產(chǎn)量81.84萬噸，表觀需求量343.03萬噸,，進口依存度連續(xù)10多年超過75%,。

打破我國天然橡膠資源自給率低這個瓶頸的希望寄托在了杜仲膠上，但杜仲橡膠提取和提純技術(shù)落后,，成為制約我國杜仲橡膠產(chǎn)能的關(guān)鍵問題之一,。

“傳統(tǒng)的化學(xué)提取法成本高、效率低,、純度差,、溶劑還污染環(huán)境。生物提膠法也存在著發(fā)酵條件不易控制,、發(fā)酵后的膠體不易提純等缺陷,。”朱銘強博士畢業(yè)后留校,，就開始著力攻克杜仲膠提純難關(guān),。

堅持不懈，終有成果,。

近日，朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發(fā)研究上取得新突破，將杜仲膠提取純度提高到99.0%以上,，攻克了“杜仲膠高效提取和提純”這一科學(xué)難題,。

朱銘強帶領(lǐng)主要由青年教師和研究生組成的團隊，首次提出了綠色低共熔溶劑耦合生物法清潔提取杜仲膠新途徑——乳酸-氯化鋅溶劑體系,。與機械粉碎,、堿處理等杜仲膠傳統(tǒng)提取方法相比，新方法杜仲膠提取效率大幅提升,，杜仲膠產(chǎn)率,、純度分別超過91.0%和99.0%。

杜仲膠的提取分離成本大幅降低了,，但杜仲膠又出現(xiàn)了原材料供應(yīng)不足的問題,。可喜的是,，2016年12月原國家林業(yè)局出臺的《全國杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2030）》明確提出,，到2030年我國將新增杜仲種植面積300萬公頃，這為整個杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了后續(xù)動力,。

“若能實現(xiàn)300萬公頃杜仲產(chǎn)業(yè)基地的發(fā)展規(guī)模,，我國杜仲橡膠年產(chǎn)量將超過120萬噸，為我國目前天然橡膠產(chǎn)量的1—2倍,，可實現(xiàn)60%的需求量,。”朱銘強說,。

杜仲雄花 杜紅巖攝

杜仲產(chǎn)業(yè)迎來春天

杜仲膠獨有的橡膠—塑料二重性使其在熱塑性,、熱彈性和高彈性等功能材料和工程材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景日益凸顯，國民經(jīng)濟和國防軍工對杜仲膠在產(chǎn)量,、品質(zhì),、性能等方面提出迫切需求。

杜仲種植面積擴大了,，能不能讓這棵寶樹變得更值錢,？能不能提高它的采收效率？產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的新問題又涌現(xiàn)出來,。

基于上游清潔高效提取所得杜仲膠,，研究團隊采用分子動力學(xué)方法，預(yù)測了杜仲膠與丁腈橡膠,、天然橡膠的相容性,。結(jié)果表明，當杜仲膠含量小于50%時,，杜仲膠和丁腈橡膠在398開氏溫度下具有良好的共混性能,，杜仲膠和天然橡膠在350開氏溫度下具有良好的共混性能,。團隊因此提出了一種杜仲膠復(fù)合丁腈橡膠或天然橡膠的共混硫化工藝。研究發(fā)現(xiàn),，與傳統(tǒng)橡膠產(chǎn)品相比,，該共混硫化工藝所得混煉膠具有更優(yōu)異的抗老化性能、抗屈撓性能,、耐磨性,、疏水性等。

利用杜仲膠的優(yōu)異性能,，朱銘強帶領(lǐng)團隊結(jié)合自創(chuàng)固化技術(shù)體系,，采用磁性填料——錳鋅鐵氧體中空微球和導(dǎo)電填料——超導(dǎo)炭黑，通過熱壓成型工藝開發(fā)了兼顧耐磨性,、疏水性和抗腐蝕性能的杜仲膠基綠色高效電磁屏薄膜,，其電磁干擾屏蔽效率大于80分貝。通過復(fù)磁導(dǎo)率,、復(fù)介電常數(shù)和電磁干擾屏蔽效率計算等手段,，團隊揭示了該材料以介電損耗為主導(dǎo)，協(xié)同磁損耗的電磁干擾屏蔽機制,。

以上研究結(jié)果,，為杜仲膠清潔高效規(guī)模化提取分離提供了技術(shù)支撐,，為以杜仲膠為聚合物基體,，在新能源汽車、雷達信號屏蔽,、柔性可穿戴設(shè)備等新型應(yīng)用場合開發(fā)多功能電磁干擾屏蔽產(chǎn)品提供了理論支持,。

杜仲果實 杜紅巖攝

理論指導(dǎo)實踐，實踐推動理論,。

葉林和果林是目前杜仲種植中最具潛力的產(chǎn)業(yè)化綜合利用模式,。“對于1畝地而言,，2至3人連續(xù)作業(yè)10個小時才能完成平茬任務(wù),，另需要一天時間才能采集完樹葉，而剝完樹枝皮需要10個人用20天時間,?！敝煦憦娬f，傳統(tǒng)的人工收獲方式效率低,、成本高,，難以滿足杜仲產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對原料的需求。

針對葉林種植模式,，朱銘強帶領(lǐng)團隊首次研發(fā)了杜仲播種機,、平茬以及脫葉剝皮機裝備,。使用該平茬以及脫葉剝皮機裝備，每天可采收杜仲林5—8畝,。在杜仲翅果采收上,，朱銘強團隊研發(fā)了錘片式杜仲翅果剝殼機，新裝備對種子的損失率僅為1.78%,，去雜率超過90%，實現(xiàn)了翅果規(guī)?；瘷C械剝殼以及果仁和果殼的高效分離,。

渾身都是寶的杜仲，隨著機械化采收裝備與技術(shù)的提高,，迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的春天,。1986年出生的朱銘強，盯著杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，帶領(lǐng)團隊不斷攻堅克難,，成效卓著，也被業(yè)界稱為“杜仲博士”,。

目前,，朱銘強團隊提出從種植到收獲的全程“訂單式杜仲林業(yè)”種植模式，在陜西,、新疆,、河南、山東等地推廣杜仲豐產(chǎn)基地6萬畝,，種植戶年收入最高200余萬元,。

“我們對杜仲這棵寶樹充滿希望！”朱銘強說,。（付文婷 靳軍）