打破“無醛不成膠”的傳統(tǒng)，從“書架”到“貨架”，踐行綠色低碳木質(zhì)新材料！

木材是大自然對人類的寶貴饋贈。自古以來，人們利用木材取火、造紙、建造房屋、制作家具，木材承載著中華民族數(shù)千年的智慧和文化，記載著人類文明的傳承和演變。作為地球上支持人類賴以生存和發(fā)展的重要資源，木材因具有儲量豐富、可再生、加工能耗低和固碳儲碳的顯著優(yōu)勢，是一種前景光明的材料。大力開發(fā)和使用木質(zhì)材料對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及“碳達峰、碳中和”目標具有重要的意義。

▲肖少良在車間

聚焦木材綠色膠接、增強塑化、低碳化和高附加值利用技術(shù)，東北林業(yè)大學教授肖少良已取得諸多重要進展。堅持基礎(chǔ)與應用研究相融合，從“書架”到“貨架”，研發(fā)、轉(zhuǎn)化木業(yè)領(lǐng)域急需的關(guān)鍵技術(shù)，豐富木質(zhì)新材料的產(chǎn)品鏈，搭建科研與產(chǎn)業(yè)間的“橋梁”——在創(chuàng)新路上，肖少良一直步履不停。

站在巨人的肩膀上

肖少良本碩博均就讀于東北林業(yè)大學。東北林業(yè)大學辦學實力位居全國農(nóng)林高校前列，秉承“學參天地、德合自然”的校訓，為我國林業(yè)教育、生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟社會發(fā)展作出了突出貢獻。

得益于學校的平臺優(yōu)勢，肖少良在本科二年級就有機會接觸科研，并有幸進入恩師李堅院士科研團隊，在此過程中肖少良對木材有了全新的認識?！皩W習和研究木材這一重要生態(tài)材料對推進木制品的低碳革命、保障木材安全、提高人類生活質(zhì)量和社會可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義?！毙ど倭颊f。提起恩師李堅院士，肖少良心懷感恩：“李老師是改變我命運的人，他教會了我做人做事做學問。尤其在科研上，他強調(diào)陳舊的研究方法、陳舊的課題就不要再做了，要勇于打破常規(guī)做原創(chuàng)性探索?！?/p>

為打破人造板行業(yè)“無醛不成膠”的傳統(tǒng)甲醛系膠接模式，實現(xiàn)木質(zhì)材料從加工到使用的全流程綠色化。受貽貝黏附蛋白結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，即通過模擬海洋中貽貝分泌的黏附蛋白，這種蛋白即使在有水的情況下也可以牢牢粘接在巖石或者其他基材上，研究發(fā)現(xiàn)蛋白中的鄰苯二酚基團起著關(guān)鍵黏附作用，基于此李堅院士提出了仿生膠接概念。在恩師的指導下，肖少良通過仿生合成原理，采用綠色多羥基化合物為主要原料，以水為唯一溶劑成功研發(fā)了一種無醛、無苯、無揮發(fā)性有機化合物（VOCs）添加的新型環(huán)保低碳膠黏劑——仿生膠黏劑?！皬慕邮猪椖康将@得關(guān)鍵性能，有近3年我的研究毫無進展。但偶然在一次實驗過程中，玻璃反應釜的樹脂膠液意外溢出到加熱臺上，透明的樹脂膠液迅速變化為黑色膠膜，揭開后的黑色膠膜成為耐水的不溶不熔物，這一過程和常見的熱固性膠黏劑固化過程類似，正是基于這一偶然觀察到的新現(xiàn)象，我們創(chuàng)制出了仿生膠黏劑。因為恩師給的研究方向是從來沒人做過的課題，具有高度的冒險性。作為當時已經(jīng)70多歲的院士，恩師選擇直接指導我，同時在課題研究上又給予了我充分的自由和鼓勵，這讓我在少走彎路的同時最大化地鍛煉了我獨立思考和發(fā)現(xiàn)問題的能力?！毙ど倭颊f。

2018年，肖少良在國家留學基金委員會的資助下，赴美國馬里蘭大學胡良兵教授團隊開展交流學習。胡良兵教授團隊作為可持續(xù)木質(zhì)纖維材料領(lǐng)域的頂尖研究團隊，在木材前沿研究方面具有突出的造詣。在馬里蘭大學為期一年的聯(lián)合培養(yǎng)期間，肖少良以木材增強塑化為研究方向，并以第一作者發(fā)表《科學》（Science）封面文章。相關(guān)研究打破了木材不易在強化的同時具有良好加工成型性的限制，使木材兼顧優(yōu)異的力學性能及“類金屬/塑料”的良好加工成型性，很好地拓展了木材在工程領(lǐng)域的應用范圍，特別是在對強度和復雜形狀成型性都有較高要求的高端工程領(lǐng)域具有良好的應用前景。文章一經(jīng)發(fā)表就受到國內(nèi)外專家學者的高度肯定，國內(nèi)外媒體紛紛進行亮點報道，產(chǎn)生了重要的國際影響。

肖少良表示這段科研經(jīng)歷對自己產(chǎn)生很大的影響?！拔覐暮急淌谏砩蠈W到如何最大化利用團隊的力量高效地開展科研、如何精益求精地把科研做到極致，以及如何更加深入地挖掘科學問題?！表椖繌闹盅芯康轿恼掳l(fā)表，過程無比艱難，而一個偶然的舉動又為他帶來意外的驚喜：在一次實驗中，為提高實驗效率，肖少良把固定好的彎曲木材丟到水里使它軟化以便再重新做成其他形狀，這一無心之舉讓他有了新發(fā)現(xiàn)，即木材經(jīng)過干燥固定，再一次放到水里浸泡，它的塑化性能會得到極大提升，即使對折也不斷裂，賦予了木材折疊性能?！翱蒲惺且环N創(chuàng)新過程，充滿著不確定性，無法按計劃進行，擁有興趣、好奇心和善于抓住新奇現(xiàn)象的品質(zhì)是發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新材料的關(guān)鍵?！毙ど倭颊f。

把論文寫在祖國大地上

“把論文寫在祖國的大地上”。堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，這也一直是肖少良的科研初心。肖少良認為，科研成果的落地轉(zhuǎn)化是實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和國家發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，科研人員兼顧基礎(chǔ)與應用研究有助于更好地推動科研成果的落地轉(zhuǎn)化。

肖少良介紹，我國屬于缺林少材的國家，尤其是優(yōu)質(zhì)木材短缺，對外依存度遠高于木材安全警戒線，但速生材和木材加工剩余物豐富，如何實現(xiàn)木質(zhì)資源的高效和高附加值利用，對緩解我國木材供需矛盾，保障木材安全具有重要意義。膠接是實現(xiàn)木質(zhì)資源高效利用最有效的手段之一，堪稱“不植樹的造林”。但由于現(xiàn)有膠接技術(shù)使用的膠黏劑絕大部分含有甲醛，導致生產(chǎn)和使用木制品時不可避免地存在游離甲醛或揮發(fā)性有機物污染物釋放的隱患。隨著國家環(huán)保標準的提高和人們對健康的日益重視，無醛綠色膠黏劑的科研攻關(guān)一直受到學術(shù)界和工業(yè)界的高度關(guān)注。仿生膠接課題正是針對現(xiàn)有人造板技術(shù)普遍存在游離甲醛和揮發(fā)性有機污染物的世界性難題而提出，這一方向兼顧了前沿基礎(chǔ)研究和廣泛市場應用的需求。

自2018年起，肖少良（從博士一年級起——畢業(yè)后留校任教）一直在恩師李堅院士的引領(lǐng)下，與山東新港集團聚焦無醛環(huán)保低碳人造板制造領(lǐng)域重大關(guān)鍵技術(shù)的落地轉(zhuǎn)化。截至目前，相關(guān)技術(shù)已實現(xiàn)無醛仿生膠黏劑批量生產(chǎn)、膠合板批量化生產(chǎn)、年產(chǎn)30萬立方米超強刨花板和年產(chǎn)18萬立方米超薄纖維板的連續(xù)規(guī)?；a(chǎn)，實現(xiàn)了三大人造板的批量化生產(chǎn)。這一技術(shù)不僅實現(xiàn)了產(chǎn)品甲醛零添加，更重要的是有望攻克現(xiàn)有人造板從制造到消費終端的全生命周期綠色無污染的技術(shù)，讓人造板全產(chǎn)業(yè)鏈進入健康新時代，符合國家“雙碳”戰(zhàn)略和“健康中國2030”規(guī)劃綱要。

“以企業(yè)為創(chuàng)新主體，市場為導向，利用政產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新模式，不僅可以加快前沿基礎(chǔ)理論技術(shù)成果的落地轉(zhuǎn)化，同時在技術(shù)轉(zhuǎn)化過程中有助于發(fā)現(xiàn)新的科學問題、促進基礎(chǔ)理論研究，進而實現(xiàn)基礎(chǔ)與應用研究的協(xié)同發(fā)展?！毙ど倭颊f。

立德樹人守初心

肖少良在東北林業(yè)大學一路求學，畢業(yè)后又正式入職母校。在他心中，教育是偉大的事業(yè)，他希望能傳承恩師李堅院士立德樹人、教學相長的理念，成為學生的引路人。他時刻牢記新時代高校教師的職責，以“為黨育人、為國育才”為初心使命。

在教學和培養(yǎng)學生中，肖少良會根據(jù)學生的特點因材施教并采用不同的培養(yǎng)方式。從自身學習的體悟中，他時常給學生提出一些建議。他鼓勵學生盡可能多接觸優(yōu)秀的人，并向他們學習；引導學生充分利用平臺優(yōu)勢，多做一些嘗試，盡早制定近期和長期目標；督促學生多讀書，提高自學能力，保持對生活的熱愛和新事物的好奇心，同時花時間鍛煉身體。“老師的職責不僅是向?qū)W生傳授知識，更重要的是激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造力?！毙ど倭颊f。對他而言，最幸福的事就是看到學生的進步和成長。

未來肖少良將繼續(xù)圍繞國家木材安全、節(jié)能減排和綠色制造的重大戰(zhàn)略需求，從“永續(xù)利用”和“循環(huán)經(jīng)濟”等角度出發(fā)，持續(xù)聚焦綠色膠接、木材增強塑化、高附加值利用和低碳化技術(shù)，順應木制品綠色化、低碳化、增強化、多功能化的趨勢，以期在技術(shù)創(chuàng)新上能取得新進展，并通過政產(chǎn)學研用的合作方式創(chuàng)造更多木質(zhì)新型材料，從而滿足人民日益增長的對美好生活的需要。