背景材料:
张永康,男,浙江杭州人,教授,中共党员,享受国务院特殊津贴专家。1964年毕业于湖南大学化学化工学院五年制本科,留校任教; 1979年,响应党组织支援吉首大学的号召,携家迁至湘西。在吉首大学先后担任生物化学系副主任、教务处处长、副校长;在省内曾任湖南省高校教学管理学会常务理事。现为吉首大学教学督导,生命科学与现代分析测试研究所所长,湖南省林产化工工程重点实验室主任,湖南大学兼职教授和博士生导师,中国园艺学会猕猴桃分会常务理事,湖南省化学化工学会常务理事,湖南西部综合开发研究会常务理事,湖南省猕猴桃产业化工程技术研究中心首席专家、学术委员会主任委员,湖南湘西州政府专家顾问,湖南老爹农业科技开发有限公司总工程师等。
四十余年来,张教授一直从事中国的高等教育、科研、产业开发,先后主讲课程6门,主编、参编教科书14部,主持和参与国家、省、州级项目18项。其中科技部的《湘西州农林复合生态模式关键技术的研究》、湖南省科技厅的《湘西猕猴桃产业化研究》等都已得到推广应用,取得了巨大的社会、经济和生态效益。申报专利8项,获省、州、市进步奖8项;发表学术论文130多篇,其中《从猕猴桃中提取亚麻酸及其表征》、《纳米氧化锌的制备及其应用研究》、《富硒猕猴桃果仁油降血脂的临床应用研究》等30余篇论文被外文文摘摘录。
张教授扎根湘西27年来,长期与企业合作走“产、学、研”之路,创立湘西“三带”理论,挖掘湘西特色经济潜力。作为猕猴桃“果王素”、杜仲“金雪康”的第一发明人,他为湘西农村的扶贫、经济结构的调整和社会的和谐发展做出了巨大贡献。张教授也先后获得湘西州政府“特别贡献”奖、湘西州“科教兴州”奖、吉首市“科教兴市”突出贡献奖,湘西州十大新闻人物、省经贸委科技创新先进个人、省科普先进工作者、国家星火计划先进个人、享受国务院特殊津贴专家等殊荣。
题记:“微生物发酵带、土壤中的富硒带、植物群落里的亚麻酸带”,这就是张永康教授所提出的 湘西“三带”理论,从她的产生到发展,无不蕴涵着张永康教授以及他的研究团队无数的心血与智慧。二十余载的研究探索,二十余载的执着追求,如今,“三带”理论已经开始散发出她耀眼的光芒,正在以她强大的马力,拉动着湘西经济飞速发展的车轮,为创新型国家建设的“书卷”,写下铿锵的一笔。
张永康教授和他的“三带”理论
▉ 宋崇立 胡必雄
2005年,对湘西自治州来说,是一个注定载入史册的年份,一个叫做“三带”的“婴儿”呱呱坠地,这个“婴儿”所带来的不仅是“父亲”张永康的欣慰与喜悦,更是湘西自治州数十万农民奔小康的希望与动力。《湘西决策参考》(2005年1月2日)、《财经纵横》(2005年元月)、《团结报》(2005年2月9日)先后转载了这个“三带”理论,区区数千字所构筑的“三带空间”却更像是一座立体的三维空间,从中,足以清晰地看到湘西自治州的未来。
“三带”孕育:二十载艰辛探索与追求
1964年,“三带”理论的父亲——张永康从湖南大学毕业后留校任教。1979年,他响应省委、省政府支援吉首大学的号召,携家从省会长沙来到了偏远落后的湘西。27年来,张永康和这片土地紧紧地连在了一起,讲台和实验室成了最令他神往的地方,而“三带”理论也在这漫长的过程中孕育并出世。
1、关键词:微生物发酵。湘西自古出好酒,这早在司马迁的《史记》中就有记载,屈原在《离骚》中赞赏湖南西部风情时,曾留下“蕙肴蒸兮兰籍,奠挂酒兮椒浆”的名句。当今,湘酒鬼、锦江泉,武陵大曲、老爹贡酒等名酒均出自神秘的湘西,而国家级名酒五粮液、郎酒、茅台、泸州老窖等也都出自与湘西相邻的四川宜宾、泸州和贵州遵义等地,这些地方与湘西州处于地球的同一纬度带,气候、地貌条件极其相似。张永康教授认识到这一区域地理条件后,在1988年至1995年期间带领课题组对武陵山区微量元素矿泉水进行了调查。调查结果显示:该地的水均属碳酸盐或硅酸盐型水,富含多种人体必需的元素,口感清冽。加上温和潮湿的气候、微酸性土壤,能促进真菌和酵母菌的生长繁殖,有利于酿酒过程的“糖化”和“发酵”,自然也就名酒辈出,成为地球上的一个酿酒带。
2、关键词:土壤中富硒。1988年至1995年,张永康教授和姚俊博士主持了省级科研项目《武陵山区微量元素矿泉资源调查》。他们跑遍了湘西11个县(市)142个矿泉,取样480个,对与人体有关的10个微量元素进行分析检测,筛选出27个达到国家标准的矿泉,其中,锌、硒复合矿泉9个,占1/3。湘西地下水中富含硒元素引起了他们的兴趣,也激发了张永康教授继续探索的决心。1995年至1998年,由李国民教授主持、张永康教授参与的《富硒烟的培育研究》在湖南省地质实验中心的配合下,完成了对湘西州土壤中含硒量的测定。测定结果显示,湘西州土壤中含硒量在0.19——0.72ppm之间,含硒量高于0.44ppm的有龙山、永顺、保靖、花垣、凤凰等县和吉首市的双塘、白岩等乡镇。此次调查在湘西自治州圈出了5个含硒和4个预测含硒区,构成了一个比较宽阔的富硒带。
3、关键词:植物亚麻酸。1998年底,张永康教授在研制猕猴桃果汁饮料时意外地发现了猕猴桃籽仁富含不饱和脂肪酸,特别是α-亚麻酸含量高达60%以上,2002年又从湘西大面积的杜仲中提取了高纯亚麻酸,2005年又从湘西拥有的3万亩武陵青花椒中提取了高含量亚麻酸。亚麻酸作为调节血脂、延缓衰老的一种保健食品添加剂已风靡世界,我国把从天然植物里提取亚麻酸的研究列为科技攻关项目。含天然亚麻酸的保健食品和药品已越来越受人们的欢迎,这些发现,使得张永康教授认为湘西特别适宜含亚麻酸植物的生长,湘西丰富的亚麻酸植物资源无疑又是发展湘西州经济新的增长点。
“三带”成长:科学与执着的融合
经过二十多年的科研实践,张永康教授逐步发现湘西州在地理位置、气候、土壤以及地质结构因素的影响下,潜藏着三个优势。据此,他提出大湘西“三带”理论:一是气候上的微生物发酵带理论,即在北纬28°±2°的范围内适合发酵产品的开发。湘西州正处在发酵带上,适合酒、酱、醋、腌制品等的开发;二是土壤中的富硒带理论。湘西州与鄂西州毗邻相连,同属寒武纪地质,鄂西州是地理上的高硒区;而湘西州土壤中硒的含量在0.2ppm至0.8ppm之间,属于富硒地带,可以充分利用这个优势开发天然富硒食品;三是植物群落里的亚麻酸带理论。湘西大面积种植猕猴桃、杜仲,花椒并从中萃取到高含量的优质亚麻酸,这表明湘西的植物群落里存在着一个亚麻酸带。
任何理论的提出,都离不开长期的实践探索。“三带”理论也不例外,包含了张永康教授以及他所带领的研究团队的辛勤劳动。
“三带”理论的成长过程,也是科学态度与执着精神相互融合的过程。点滴的收获都离不开科学精神的指导和实践的探索。从实践到理论,再从理论到实践,这是认识发展的必然路线,也是“三带”理论不断成熟与拓展的过程。
湘西不仅能出好酒,利用大米发酵酿造的吉首河溪香醋、利用大豆发酵制造的原保靖酱油、以及湘西的酸菜、腌制品、腊制品等也都成为了湖南独特的风味食品。基于此,张永康教授结合自己的科学实践得出:湘西有一个适合有益真菌生长的微生物发酵环境,属于气候上的微生物发酵带。在1999年2月10日州委举行的专家迎春座谈会上,他作了“湘西发展发酵产品的思考”的发言,建议州内各级领导和科研、生产、经济部门要利用这一资源创造社会与经济效益,研究开发发酵产品与项目,搞活湘西经济,造福一方百姓。
在对微生物的发酵建立科学认识的基础上,张永康又对土壤中硒的存在形态与植物吸收关系进行了研究,并和陈莉华博士主持了《富硒猕猴桃的培育与抗癌活性研究》项目。他们发现,在富硒土壤带培育的天然富硒猕猴桃的含硒量高于中华猕猴桃4—8倍,是一种具有多种保健功能的水果。这一发现为老爹公司猕猴桃系列产品以“富含天然硒”为卖点赢得了广阔的市场。
2002年10月,中国吉首天然富硒猕猴桃国际研讨会在吉首大学召开。会上,张教授用多媒体作了“富硒土壤带与富硒猕猴桃”的学术报告,进一步从湘西州的地理位置、含硒地球化学环境和土壤地理因素证实湘西州土壤中拥有天然硒资源。天然富硒猕猴桃及其它富硒水果引起了与会的8个国家29位外国专家的浓厚兴趣,其富硒带理论也得到了国际学者的认可。
“既然湘西猕猴桃籽仁中所含亚麻酸高于全国水平,那想必与其生长环境有着不可分割的联系”。有了这个猜测,张永康教授和他的研究小组又把提取亚麻酸的设想扩大了范围。在一系列调查中,他们发现在湘西大面积栽种的名贵中药材杜仲中也含有亚麻酸,并且在2002年从中提取了优质亚麻酸,含量竟然也在60%以上。“全国含亚麻酸高达60%以上的植物很少,现已发现总共不到五种,但在湘西竟然就有两种亚麻酸含量较高的植物,这绝对不是一个偶然现象”,张永康教授清醒地认识到这一点。在随后的一系列论证中,张教授便顺理成章地提出了“在大湘西的植物群落里存在一个亚麻酸带”这一理论。
不到三年的时间,以张永康教授为核心的研究小组采用超临界CO2萃取技术成功制得具有生物活性的亚麻酸,并在老爹公司成功地开发出市场畅销的国产保健食品——“果王素”软胶囊。
“三带”理论由此形成。
“三带”成熟:将科技成果转化为强大的生产力
果王素投放市场后,其调节血脂、延缓衰老的保健作用深受消费者欢迎,面市不到四年便成为湖南省知名品牌,并先后荣获国家科技部等五部委重点新产品和国家重点技改项目资助。该产品产业化后,引起了中央和省、州、市领导的高度重视,中共中央政治局常委、国家副主席曾庆红,国务院副总理曾培炎等高层领导先后视察吉首大学和老爹公司,对“果王素”给予了高度评价。现在,国家发改委制定的100吨“果王素”的高新技术项目已在老爹公司建成。按照省委、省政府把猕猴桃做成“一大产业、一个品牌、一道景观”的要求正在实现,一个小小的猕猴桃、一粒比芝麻还轻的猕猴桃籽正在推动着湘西工农经济结构的调整,改变着湘西农民的命运,张永康教授的科技成果正逐步转化成为强大的生产力。
作为一名学者、一名科技工作者,产品研制出来已经算是上交一份圆满的答卷了,然而在张永康教授的概念里,这并不是一份令自己满意的答卷。如何使产品顺利进入市场,产生经济效益,这也列入了他的研究范围。同时也正是这个因由的触动,他使湘西的猕猴桃真正变成为了“水果之王”。
早在上个世纪80年代初,张永康教授就支持吉首大学石泽亮等教师进行猕猴桃品种的选优栽培。1989年,他主持了“米良一号”成果的鉴定;1995年,他与人合作,在凤凰县猕猴桃示范基地采用“米良一号”品种实验培育富硒猕猴桃;1996年,他组织吉首大学科研人员参与国家扶贫办在永顺、花垣实施的“公司+农户”股份制经营,迅速把湘西猕猴桃的栽种面积推广到了9000亩。亩产量上来了,但经济效益并没有什么大的起色,到1997年,果农们就出现了“卖果难”的问题。有一次,张永康教授帮助果农销售鲜果,两大车猕猴桃运抵广州却无人问津,一下子就亏了20余万元。这使张永康教授深刻地认识到:湘西猕猴桃产业的发展,要做好精深加工才能出效益。
1998年,北京中发公司投资湘西猕猴桃产业开发,依托吉首大学的科技组建了湖南老爹公司,正式启动了湘西猕猴桃产业化项目。张永康教授成为该项目的技术负责人、课题组组长。而正是从事该项目的研发,使张永康在花甲之年走向了事业的另一个巅峰。
张永康和同事们走“生产、教学、科研”之路,促进了学校科研成果的转化,将猕猴桃系列产品的研究成果与湖南老爹公司成功结合,并成功地实现了产业化。作为湘西州第一个绿色食品,富硒猕猴桃果汁先后荣获湖南省科技进步奖、湖南省名牌产品、湖南省农博会金奖、世博会畅销绿色食品奖、扬凌农业高科技博览会后稷金像奖等10余个奖项。
经过5年的不懈努力,张永康教授带领他的课题组完成了猕猴桃精深加工系列产品16项,特别是“果王素”的面市,提高了中国猕猴桃在国际上的地位,联合国、世界银行官员以及日本、意大利、新西兰等国专家纷纷来中国湘西考察,称赞猕猴桃是“中国的骄傲”。而今,他主持研究的科技含量更高的高纯亚麻酸和纳米“果王素”又取得突破性进展,并将进行成果鉴定。老爹公司已成为国家级农业产业化龙头企业,具有年产2万吨果汁饮料、1千吨果脯、100吨“果王素”的生产能力。预计100吨“果王素” 达产后,可实现产值6亿元,利税3亿元,带动20万农民种植10万亩猕猴桃奔小康。在老爹猕猴桃果汁饮料及猕猴桃系列纵深产品推向市场并深受消费者追捧的同时,张永康又带领课题组对湖南怀化市靖州县的国家级星火项目——万亩杨梅的深加工课题进行科技攻关,相继开发了鲜杨梅果汁饮料,并通过省级成果鉴定,达到了国内先进水平,从而填补了又一项省内空白。
一系列成绩的取得并没有让张永康教授就此打住,“老马已知夕阳晚,不用扬鞭自奋蹄”,张永康和他的研究小组快马加鞭,成功地攻克了从名贵中药杜仲翅果中萃取植物精华的技术难题,先后有两项专利技术达到国内领先水平。2004年12月,该成果通过了以中科院俞汝勤为组长的专家组认定,专家们一致认为,该项目的研究成功,是杜仲产业开发的一项重大发现,填补了国内空白,将成为湘西“老、少、边、穷”地区人们的致富产业。
随后,他又与湘西州和益公司合作进行深加工,“金雪康”杜仲果软胶囊采用此技术从杜仲果中萃取而得,富含高达61%的a—亚麻酸以及维生素E、京平尼甙、桃叶珊瑚甙等多种聚环烯醚萜甙类生物活性成分。杜仲果是杜仲传种续代繁衍之本,精心培植7年以上方能挂果,蕴含着杜仲所有植物活性成分的精华。“金雪康”杜仲果软胶囊具有降低血脂, 调节血压的疗效,并有强肾治肾气不足,抗疲劳、抗衰老,提高综合免疫力和提高记忆力的独特效果。此外,青花椒、缬草、白合、月见草、虫草、冬凌草、麦冬等中药材的精深加工和产业化研究都已取得阶段性成果。
“三带”未来:以自主创新为依归 用产业化拉动区域经济发展
“三带”理论创造性的提出,就好比湘西天空打的一阵春雷,对湘西来说是一个标志性的拐点,对该地区地理化学生物环境也是一个创造性的提炼。创新是一种手段,其终究是要用经济效益来衡量,其终极目标是要将强大的科技创新成果转化为生产力,从而满足社会主义共同富裕的本质要求。张永康教授的科技创新成果,为湘西自治州的发展注入了一股强劲的动力,直接推动了地区经济的发展,有广阔的前景以及可操作性。
采访过程中,张永康教授使用频率较高的一个词语就是“创新”。在平时的试验过程中,张教授也十分注重科技的原始创新,并取得了较大的成就。张教授在吉首大学化学化工学院、生物资源与环境科学学院、省林产化工工程重点实验室从事化学、生物学的教学与研究多年,结合湖南西部丰富的生物资源,先后研究开发了十余种生物提取物,均是医药、保健食品的重要原料。其中,《从猕猴桃中提取亚麻酸油的工艺方法》、《猕猴桃果仁油及其提取方法》、《猕猴桃纳米亚麻酸乳剂的制备方法》已获国家发明专利证书,这是张教授在主持省科技厅项目《湘西猕猴桃产业化研究》中的自主创新和重大突破;由张教授主持研发的富硒猕猴桃系列果汁也已获绿色食品证书和部、省级多项大奖。
从其“三带”理论的构筑,到系列科技的运用,以及相关产业化的推进,处处可见创新的强大作用。而这种创新是建立在对地方区域地理生态环境等综合情况的认知基础之上的,具有很强的原始性与区域性。正是如此,张永康教授的系列研究在短期内取得了显著的成效,产生了巨大的经济效益,激活了地方经济的发展,加快了本地区农民奔小康的进程。
湖南省和湘西州社科联十分重视“三带”理论的提出,由副州长胡章胜牵头,张永康教授作为首席科学家已开展了对这一理论的实践与应用研究。作为“三带”理论之父,张永康教授从社会科学和自然科学双向开展了一系列研究,在应用上已经初步考察了五个方面:
一是湘泉、湘酒鬼已形成了万吨生产能力,成为国内知名品牌,可进一步加强酿酒工艺的研究,提升名酒品位和档次,着力在香型和风格上显出特色,增强市场竞争力,同时可利用湘泉2010工程的部分设备开发生物质能源,生产工业乙醇,酒精作为清洁能源已广泛的取代日趋枯竭的石油资源, 需求量剧增, 把规模搞上去使湘泉成为真正的酿酒城;
二是吉首河溪香醋历史悠久,品质上乘、但规模太小,个体小作坊多而乱,可在整顿中通过竞争形成品牌优势,做大、做强、做优。在传统调味醋的基础上引进饮料醋、保健醋、果蔬醋等新工艺,开发出健胃、消渴、软化血管、调节血脂、美容养颜、瘦身等系列保健醋品,专家组已完成了河溪醋传统酿造工艺现代化关键技术研究的可行性论证,为将河溪建成西部醋城打下良好的基础;
三是推进喜阳集团拓展发酵酸奶产业,重振保靖酱油产业,做大龙山大头菜产业和老槐. 葛四等企业的腊制品产业;
四是打好富硒“牌”,在现有富硒猕猴桃的基础上做好富硒茶、富硒烟、富硒百合、富硒柑橘等果蔬的开发检测,培育出含硒适当的保健型果蔬新品;
五是加大对猕猴桃,杜仲果籽和青花椒籽中亚麻酸的开发利用。10万亩猕猴桃基地建成后,老爹公司可提取100吨猕猴桃果仁油,含亚麻酸60吨;大湘西现有40万亩杜仲,每年可回收500吨杜仲翅果仁油,含亚麻酸300吨;和益生物公司正在建设50吨的杜仲亚麻酸项目,保靖3万亩武陵青花椒可提取500吨花椒油, 含亚麻酸140吨.利用这几种富含亚麻酸的果仁油可开发十多种保健食品和美容化妆品,预计可实现产值近40亿元。
当今世界,科学技术是综合国力竞争的决定性因素,自主创新是支撑一个国家崛起的筋骨。科技的灵魂在创新,科技的活力在改革,科技的根本在人才。张永康教授以及他的“三带”理论的提出也正是说明了自主创新所带来的价值,这不仅对湘西自治州的发展来说是一个巨大的宝藏,而且对于贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会也有着重要的启示作用。
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