姜濤(中)

柏連陽

單楊(左五)

吳義強(左一)

編者的話

11月18日，備受關注的兩院院士增選結(jié)果揭曉，5名在湘專家光榮當選。

新晉院士是研究什么的?走過了怎樣的科學歷程?他們的奮斗改變了什么?湖南日報全媒體記者連線中南大學、中南林業(yè)科技大學和省農(nóng)業(yè)科學院，采擷了湖南4位新當選的中國工程院院士的故事，以饗讀者。

姜濤：革新技術，精心耕作鋼鐵“精糧”

湖南日報全媒體記者 余蓉 通訊員 王建湘

【檔案】

姜濤，男，1963年10月生于安徽省淮北市。中南大學教授，國家杰出青年科學基金獲得者。2021年當選為中國工程院院士。

長期從事黑色金屬礦產(chǎn)資源團礦精加工與短流程冶金研究，為我國鋼鐵工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展和綠色低碳轉(zhuǎn)型作出了突出貢獻。獲國家級科技獎3項、省部一等獎8項，出版專著、手冊8部，發(fā)表論文370篇，授權國家發(fā)明專利90件，建成國內(nèi)外有較大影響的學術團隊，獲湖南省創(chuàng)新團隊獎。

【故事】

鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。如何在世界最復雜、難處理的含鐵原料條件下，為我國鋼鐵冶煉提供優(yōu)質(zhì)精料，實現(xiàn)高效低耗清潔鋼鐵生產(chǎn)，姜濤已經(jīng)堅守了38年。

1979年夏，姜濤接到了中南礦冶學院(現(xiàn)中南大學)團礦專業(yè)的錄取通知書。當時，這個專業(yè)知名度低，姜濤卻堅信，“學校既然設立了這個專業(yè)，就一定是國家的需要。”就這樣，他從淮北來到學校報到，從此踏上了為中國鋼鐵工業(yè)提供“精糧”的奮進之路。

改革開放初期，我國舉全國之力建設一個現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)——寶鋼，以滿足國民經(jīng)濟快速發(fā)展的需要。1985年，正在攻讀研究生的姜濤第一次來到這里參觀學習，規(guī)模宏大的工程與熱火朝天的建設場面深深觸動了他的內(nèi)心，也堅定了他為祖國鋼鐵事業(yè)貢獻自己力量的決心。

發(fā)展鋼鐵產(chǎn)業(yè)，原料是基礎，精料是關鍵。然而，當時我國鐵礦97%以上為低品位難處理資源，進口礦規(guī)模大、品種多、波動大，精料生產(chǎn)技術十分落后。燒結(jié)是一種主要的精料制備方法，高料層是高效低耗燒結(jié)的有效途徑，但是料高超過700mm后質(zhì)量不均、產(chǎn)量下降是一個世界性難題。

從寶鋼歸來，姜濤就與同事們一道開始攻關，歷經(jīng)20余年，開發(fā)出超高料層均熱燒結(jié)技術和關鍵裝備，將料層高度逐步提高到900mm以上，技術達到國際先進水平。該項技術率先在寶鋼成功實施后，迅速在全國大部分鋼鐵企業(yè)推廣應用，實現(xiàn)了燒結(jié)技術的更新?lián)Q代，為解決我國鋼鐵工業(yè)“吃飽”的問題作出了重要貢獻。

2003年，姜濤從國外訪學歸來。當時我國對鋼鐵的需求正處于開始由“吃飽”邁向“吃好”的新階段，不銹鋼的需求量快速增加，但我國不銹鋼生產(chǎn)原料紅土鎳礦全部依賴進口，能耗大、成本高的問題十分突出。面對新的挑戰(zhàn)，姜濤帶領團隊又發(fā)起了新的沖鋒。

不知道熬了多少個通宵，也不知道做了多少次實驗。歷經(jīng)15年，姜濤和團隊終于攻克一系列關鍵技術，創(chuàng)新現(xiàn)有礦熱電爐冶煉鎳鐵技術，將噸鎳鐵電耗降低600度，并成功研發(fā)低溫低成本制備鎳鐵新工藝，將生產(chǎn)成本降低30%以上，為我國不銹鋼工業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了技術支撐。

低碳綠色生產(chǎn)是鋼鐵發(fā)展的戰(zhàn)略方向，以廢鋼為主要原料的電爐短流程是實現(xiàn)低碳綠色發(fā)展的重要途徑。直接還原鐵是電爐冶煉廢鋼理想的雜質(zhì)稀釋劑，但我國直接還原鐵生產(chǎn)幾乎是空白。從上世紀九十年代開始，姜濤與團隊從研制新型黏結(jié)劑入手，發(fā)明了一步高溫制備直接還原鐵新方法，推動了我國直接還原鐵生產(chǎn)的起步和電爐短流程的發(fā)展。

科研育人、立德樹人，姜濤時刻不忘身為一名教師的使命。30年來，他堅持為本科生授課，培養(yǎng)碩士、博士和博士后100余名，他們中的大部分已成為教學和科研骨干，多人入選國家級人才計劃。經(jīng)過多年努力，他建立的創(chuàng)新團隊已經(jīng)成為我國鋼鐵工業(yè)快速、高質(zhì)量發(fā)展和綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要力量。

姜濤團隊骨干成員、中南大學資源加工與生物工程學院李光輝教授說：“經(jīng)師易得，人師難求。姜老師對國家無比忠誠、對科學精益求精、對學生嚴慈相濟，激勵著我們不斷前行?！?

柏連陽：三十年除草控害，為農(nóng)民保稼護糧

湖南日報全媒體記者 周陽樂 通訊員 劉維帥

【檔案】

柏連陽，男，1967年12月生于湖南祁陽。湖南省農(nóng)業(yè)科學院黨委書記、副院長，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“農(nóng)田雜草安全高效防控創(chuàng)新團隊”帶頭人。2021年當選為中國工程院院士。

長期致力于雜草科學研究，在高效安全化學除草、雜草抗藥性快速監(jiān)測與靶向治理、除草劑減量與生態(tài)控草等領域取得了系列成果，推動了雜草學科發(fā)展和植保行業(yè)科技進步。獲發(fā)明專利18件，研發(fā)的12個除草劑產(chǎn)品獲國家登記，在學術期刊上發(fā)表論文246篇，出版著作5部。作為第一完成人獲國家科學技術進步二等獎2項，獲省部科技獎勵一等獎4項。

【故事】

農(nóng)諺：若要稻長好，黃秧落地先除草。

柏連陽出生在農(nóng)村，從小就跟著父親干農(nóng)活。那時沒有除草劑，每天放學后下田徒手拔草的他總在想：難道雜草一定要人工才能鋤去?有沒有更加輕松有效的辦法?

目睹過病蟲草害，體會過顆粒無收的辛酸，“長大學農(nóng)”的種子，就這樣種在了柏連陽的心底。

1984年，他在填報高考志愿時全部填寫了農(nóng)業(yè)院校，最終被湖南農(nóng)學院(現(xiàn)湖南農(nóng)業(yè)大學)植物保護專業(yè)錄取。大學畢業(yè)進入湖南省農(nóng)科院植保所工作后，他把研究方向鎖定為雜草防控。

那個年代,我國農(nóng)藥工業(yè)尤其除草劑研發(fā)起步較晚，當時能夠使用的農(nóng)藥大多是國外企業(yè)生產(chǎn)，因歐美等地以旱地作物為主，因此生產(chǎn)的除草劑也都是用于旱地。水田除草劑的匱乏，讓我國稻農(nóng)難以擺脫“面朝黃土背朝天”的辛苦勞作。

柏連陽在生產(chǎn)基地連續(xù)觀察了好幾年，發(fā)現(xiàn)在頭茬噴施過乙草胺等旱地除草劑的水旱輪作田中，下茬再種植水稻后雜草發(fā)生量明顯降低。他由此展開大膽設想：是不是土壤中的殘留除草劑發(fā)揮了藥效，是否可以將已開發(fā)的旱地除草劑應用到水田中呢?

試驗證明，那樣確實有優(yōu)異的除草效果，但對水稻幼苗產(chǎn)生了嚴重的藥害，近乎絕收。

“顯著的除草效果給了我們希望，那就聚焦如何不傷害水稻?！卑剡B陽回憶，在雜草老專家李璞研究員的指導下，他們從施藥劑量、施用時間、噴施部位等多種角度改進優(yōu)化，最終發(fā)現(xiàn)由傳統(tǒng)莖葉噴霧法改為拌土撒施可有效避免對水稻的藥害，同時發(fā)現(xiàn)除草活性比旱地高10倍以上。

這樣一來，旱地乙草胺用量每畝需120克，水田每畝僅需4克，實現(xiàn)了旱地除草劑在水田高效應用?！俺菪Ч@著提升，使用成本反而大幅降低，每畝不到1塊錢。很多人根本不相信，以為是‘撮把子’?！卑剡B陽笑著說。

與稻田雜草作戰(zhàn)可不容易，但他發(fā)明了不少除草的秘密武器。

稻田雜草種類多，如何讓幾個克星聯(lián)合作戰(zhàn)加大攻擊力?柏連陽發(fā)明了多靶標除草劑，一次施用后對水田雜草總防效達97%。他還率領課題組乘勝追擊，借助川芎、羌活、細辛3種植物，發(fā)明了3種保護水稻免遭除草劑毒害的方法，可使水稻增產(chǎn)6.7%至10.3%。

能否讓除草和施肥同時進行，相得益彰?他帶領課題組研發(fā)了尿素與除草劑混用的輕簡便技術，在水田使用后除草效果可達90%以上，比除草劑單用提高10%至15%，還能增產(chǎn)1成以上。

雜草在除草劑選擇壓力下已進化出抗藥性怎么辦?柏連陽帶領團隊深入到分子水平的研究中，揭示了我國不同區(qū)域雜草的多抗性和交互抗性特征，創(chuàng)立了“快速檢測—析因?qū)ぐ小獙Π惺┧帯敝卫砑夹g體系。

“這個抗藥性治理系列技術適用于我國多種栽培方式和小農(nóng)戶種植模式，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為主推技術，有效保障了我國抗藥性雜草沒有成災，實現(xiàn)了農(nóng)田抗性雜草的可持續(xù)治理?！卑剡B陽介紹。

近年來，綠色發(fā)展理念深入人心，擺脫除草劑高度依賴、發(fā)展新型綠色控草技術成為新的需求。柏連陽帶領團隊繼續(xù)攻關，目前已研發(fā)出稻田“抑芽—控長”的綠色控草技術與產(chǎn)品，可實現(xiàn)移栽稻田化學除草劑的零使用。

單楊：從鮮食到吃干榨盡， 解決柑橘加工難題

湖南日報全媒體記者 王銘俊 通訊員 劉維帥

【檔案】

單楊，男，1963年2月生于湖南攸縣。湖南省農(nóng)業(yè)科學院院長，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“科研杰出人才”，科技部重點領域創(chuàng)新團隊負責人。2021年當選為中國工程院院士。

長期從事食品工程科技研究，以第一完成人獲國家科技進步二等獎2項，獲中國工程院光華工程科技獎和湖南光召科技獎;主編著學術著作6部，以第一或通訊作者發(fā)表論文168篇;第一發(fā)明人授權發(fā)明專利26件;與企業(yè)共同制訂出口歐美食品產(chǎn)品標準和技術認證7項。成果在企業(yè)應用后，研制的產(chǎn)品大量出口歐美日等國家和地區(qū)。

【故事】

“通過科技創(chuàng)新，我國柑橘罐頭、類黃酮的國際市場份額從無到有、從小到大，目前分別占到了60%以上，果膠、香精油逐步實現(xiàn)進口替代，提升了我國食品的國際市場競爭力。”說起這些年親自推動的市場巨變，單楊非常自豪。

今年是單楊從事食品加工研究的第36個年頭。他帶領團隊打破國外技術封鎖和產(chǎn)品市場壟斷，用自有技術支撐企業(yè)產(chǎn)品走向歐美日等國際市場，實現(xiàn)從中國“產(chǎn)品”到中國“品牌”、從中國“制造”到中國“質(zhì)造”的根本轉(zhuǎn)變，為我國食品品質(zhì)在國際市場樹立了良好的形象。

1986年，剛剛大學畢業(yè)的單楊參加了歐共體援助項目“發(fā)展湖南果蔬加工試驗示范”的面試。被選中后，他被派往西班牙國家研究委員會農(nóng)業(yè)化學與食品技術研究所交流學習。

那時的西班牙食品加工業(yè)發(fā)達，是世界“柑橘罐頭王國”。通過對比，單楊發(fā)現(xiàn)我國柑橘工業(yè)主要存在原料貯藏腐損率高、加工原料不能周年供應，缺少連續(xù)化、清潔化和標準化加工生產(chǎn)線，資源綜合利用率低、高值化產(chǎn)品少等一系列問題，與歐美日等國差距很大。

“從此，我把柑橘加工作為今后科研工作的突破口?！眴螚罱榻B，我國的柑橘品種一直以鮮食為導向，每年在3個月內(nèi)集中上市，導致柑橘一定程度過剩、賣難?！斑@不是真正的過剩，而是結(jié)構(gòu)性過剩?！?

一回國，單楊就組建了食品加工團隊。剛起步時只有7人，基礎薄弱，資金緊張，每個人都身兼多崗。經(jīng)過不懈努力，團隊在柑橘加工領域取得了一系列科技成果。

“科技成果必須及時轉(zhuǎn)化應用才能推進產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，讓更多老百姓受益，才算有價值?！眴螚钣置闇柿诵履繕?。

2000年，湖南本土一家從事柑橘加工的中小企業(yè)負責人找到單楊，表達了強烈的合作愿望。雙方一拍即合，很快談妥，敲定了“產(chǎn)學研用”的合作模式。

20多年來，單楊主持了多個國家和部省的柑橘等果蔬加工科技項目，形成了“企業(yè)提出技術問題—政府與企業(yè)共同立項—科研院所實驗室小試—科研院所與企業(yè)聯(lián)合中試—企業(yè)應用—全行業(yè)技術推廣”的產(chǎn)學研用技術模式。

他帶領團隊創(chuàng)立了連續(xù)、清潔和標準化柑橘加工技術體系，實現(xiàn)綠色加工和產(chǎn)品升級換代;構(gòu)建了柑橘資源高效高值綜合利用技術模式，實現(xiàn)資源循環(huán)利用;創(chuàng)新開發(fā)柑橘加工原料綠色貯(凍)藏技術及配套設施，為國家惠民工程提供科技支撐。通過這些研發(fā)的國際領先或先進水平的技術，一只橘子從僅能鮮食，變成了能喝橙汁、吃罐頭、取黃酮、提精油、取果膠等功能的“多樣寶”，大大增值。

柑橘產(chǎn)業(yè)涉及我國19個省市、1.82億農(nóng)民，是農(nóng)民增收、鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)之一。

“僅僅解決湖南一省柑橘加工不是目的，還必須大協(xié)作、大聯(lián)合，著力解決全國柑橘加工的難題!”2010年，單楊聯(lián)合行業(yè)前10強企業(yè)以及20多家著名大專院校、科研院所等在柑橘領域的優(yōu)勢科技創(chuàng)新資源、先進制造能力和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢人才，共同組建“國家柑橘加工產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，市場越做越大。

如今，單楊帶領的團隊，已成為我國食品加工與質(zhì)量安全領域的一支重要力量。不斷挑戰(zhàn)行業(yè)難題，讓團隊充滿了活力。

吳義強：潛心三十載，護航人造板產(chǎn)業(yè)“綠色革命”

湖南日報全媒體記者 余蓉 通訊員 鄒敏

【檔案】

吳義強，男，1967年7月生于河南固始。中南林業(yè)科技大學黨委副書記，國際木材科學院院士。2021年當選為中國工程院院士。

長期致力于木竹、秸稈資源高效利用與人造板綠色低碳制造領域的科研與教學工作，突破了人造板綠色低碳制造重大共性關鍵技術與裝備難題。獲國家科技進步二等獎2項、國家教學成果二等獎1項、全國創(chuàng)新爭先獎1項、教育部科技進步一等獎等省部級獎勵10余項。發(fā)表重要學術期刊論文300余篇，出版中、英文專著8部，授權中國、美國發(fā)明專利65件。

【故事】

木材、竹子、農(nóng)業(yè)秸稈等來自大自然饋贈的木質(zhì)材料，與鋼鐵、水泥、塑料一起，構(gòu)成了現(xiàn)代材料體系的“四梁八柱”。長在大別山腹地的吳義強，從小就對這些木質(zhì)材料有著天然的熱愛。

報考大學時，吳義強第一志愿就填報了中南林學院(現(xiàn)中南林業(yè)科技大學)木材機械加工專業(yè)。成績優(yōu)異的他，畢業(yè)后放棄了去大城市就業(yè)的機會，選擇留校當教師。

上世紀八九十年代開始，我國天然林木材供應日趨緊張，人造板已成為木材的升級產(chǎn)品。但人造板90%以上使用醛類膠黏劑來成板?！罢勅┥儭?，人造板產(chǎn)業(yè)曾一度被列入國家“高污染產(chǎn)業(yè)”。

剛畢業(yè)的吳義強就與甲醛較上了勁。他深入多個工廠，同一線工人一起研制膠黏劑，摸索新技術和新工藝，經(jīng)常被甲醛“熏”得兩眼通紅，但從未萌生退意。經(jīng)過長期攻關，他探索出環(huán)保膠黏劑合成技術和理論，攻克了人造板甲醛污染難題，產(chǎn)品性能遠優(yōu)于歐美及國際標準。

能耗是制約我國人造板產(chǎn)業(yè)的另一個重大技術瓶頸。生產(chǎn)能耗高達歐美發(fā)達國家的2—3倍，直接導致我國人造板產(chǎn)品國際競爭力差。為此，吳義強帶領團隊砥礪攻關，打破“卡脖子”技術國際壟斷。據(jù)不完全統(tǒng)計，近5年技術推廣應用及輻射企業(yè)累計節(jié)能2200億度電，相當于三峽電站兩年的發(fā)電量。

木竹材及其復合材料易引發(fā)火災，造成嚴重的安全隱患。吳義強帶領團隊，花了近十年時間篩選了上萬種阻燃抑煙化合物，經(jīng)歷了數(shù)千次的化學實驗。

在1000℃以上的火場中不燃燒、不發(fā)煙，防火性能全球“領跑”!2009年，吳義強帶領的課題組終于攻克了阻燃抑煙難以協(xié)同的國際難題，新技術在木竹、農(nóng)業(yè)秸稈加工企業(yè)推廣應用，年創(chuàng)利潤數(shù)十億元，產(chǎn)品及制品遠銷歐美及“一帶一路”沿線20多個國家與地區(qū)。

2005年9月，吳義強從國外留學回國后第一次回老家探親。目睹大量稻草在田野里焚燒，漫天的濃煙深深刺痛他的心：“能否為農(nóng)業(yè)秸稈利用找到出路?”然而這談何容易，他很清楚，秸稈表層存在蠟質(zhì)層，采用普通膠黏劑很難將秸稈膠合成板，采用異氰酸酯膠黏劑成本又非常高昂。

“有沒有一種能夠膠合秸稈的低成本膠黏劑呢?”說干就干，吳義強馬上組織團隊，帶頭常駐實驗室和中試廠房，冒著酷暑嚴寒攻關，終于研發(fā)出膠合強度高、無甲醛釋放、成本較低的“秸稈人造板專用無機膠黏劑”。

2013年，吳義強與企業(yè)合作共建的我國第一條半自動秸稈無機人造板生產(chǎn)線在河南落成。但由于核心裝備技術水平和自動化程度不高，板材次品多，市場不接納，企業(yè)陷入停產(chǎn)狀態(tài)。

面對困境，吳義強沒有氣餒。他帶領團隊四處調(diào)研并開展技術攻關，短短一年時間，成功構(gòu)建了秸稈無機人造板制造技術與裝備體系，生產(chǎn)線實現(xiàn)了全自動化。目前，全國已推廣建成20多條無機人造板生產(chǎn)線，廢棄的秸稈變成了“黃金”。

“能取得今天的一些成績，我要感謝前輩們的教誨和鼓勵。他們一生致力于木材科學與技術領域開拓創(chuàng)新，不迷信學術權威、追求卓越的領跑者精神深深鼓勵了我，也鼓勵著所有科研工作者要不斷創(chuàng)新，勇攀高峰。”吳義強說。