对于浮萍这一遍布全球的水生植物,成都生物所的研究优势非常明显。“我们所除了两栖爬行类的研究团队,其他所有研究方向都能加入到对浮萍的研究中,形成集成优势。”赵海表示。
正如赵海所言,对于浮萍的研究很快确立了他的研究团队在领域内的领先地位。
通过系统的研究,成都生物所的科研人员证实浮萍具有高品质的生物能源特性,具备了作为能源植物所应该具备的优良特征:淀粉积累速度快,淀粉含量高,木质素含量低,可以直接利用废水生长。
“目前已稳定实现浮萍淀粉含量达到40%以上,最高可以达到60%。”赵海还告诉记者,浮萍最大的好处是可以利用废水直接生长,“这项技术可以给现阶段两大难题带来良好的解决方案,一个是能源问题,一个是环境问题。”
相关的研究成果在该领域顶级刊物《生物燃料之生物技术》上发表后引起了轰动。“100天内,我们的文章下载量达到1800次,最近已经接近2300次,如果有10%的引用率,就有200多次引用。”赵海告诉《中国科学报》记者。
8年来,赵海带领研究团队充分整合科研力量,针对浮萍种质资源收集筛选、规模化培养、液体燃料转化技术等方面,进行了系统的研究与开发。
该研究团队在四川威远县50亩的废水水面和云南昆明滇池畔的5亩水面,已经实现了浮萍淀粉积累40%以上,亩产淀粉达到800公斤。
“我们现在已经将浮萍能源转化的整个技术路线都走通了,从培养到转化,现在还需要对技术进一步系统优化。”赵海告诉《中国科学报》记者。
产业化与基础研究并重
产业化一直是引导赵海利用科研之匙解能源之锁的动力。
多次出访国外的赵海,对于我国能源面临的压力有着更深刻的认识。国外为民众解能源之困的生物能源技术让赵海“眼红”,而完善的产业化的体系更是让其羡慕不已。
也正是这种“产业化思维”,让赵海不仅仅关心实验室里的数据,更关心在产业化过程中这些数据会发生怎样的变化,用工程思维来考虑产业化问题。
“我们面临的压力比任何一个国家都大,进口的能源中绝大多数是石油,目前中国的油价已超过美国,生物燃料乙醇恰恰可以与石油实现无缝对接。同时,汽车尾气排放已经成为大多数城市空气污染与PM2.5的重要来源,国外的研究已经证实燃料乙醇最高可以降低空气的PM60%以上,利用浮萍作为原料还可以将废水利用起来。”
尽管有着对于浮萍研究的优势,国外同行的竞争仍让赵海感觉到了压力,其中之一就是美国著名的冷泉港实验室,该实验室一个五人团队研究浮萍已经有五六年了。
早在2009年,美国能源部就将浮萍作为能源植物进行全基因测序研究。美国冷泉港实验室打算将浮萍打造成为新的转化平台,不仅转化成生物柴油的原料,还把浮萍打造成新的生物反应器,生产高附加值的生物产品。
冷泉港的研究姿态引起了赵海的警觉。
“虽然我们对浮萍研究的优势非常明显,但是来自美国方面技术追赶的压力日益增大。”赵海表示,“我们必须要加强这方面的基础研究,巩固我们的优势。”