组建一流学术团队 冲击世界科学高峰

发布日期：2011年02月19日 14:07  点击次数：

    ［本站讯］2010年9月，2010年度国家“973计划”项目评审结果发布，山东大学申报的“木质纤维素资源高效生物降解转化中的关键科学问题研究”项目获批立项，项目概算2700万元。该项目首席科学家曲音波教授是山东大学生命科学学院院长、微生物技术国家重点实验室主任。他长期从事微生物学和资源环境微生物技术方面的教学、科研工作，曾获国家科技进步奖、国家发明奖等省部级二等以上科研奖励11项，获国家发明专利2项；获得首届“山东青年科技奖”、第二届“中国青年科技奖”；获评“跨世纪优秀人才”、“山东省拔尖人才”，“山东省十大杰出留学科技专家”、“山东省有突出贡献的中青年专家”称号。
    探究曲音波教授的科技攀登之路，我们可以得到许多有益的启示。在许多人眼里，曲音波教授是功成名就的“名人”。但在他面前，除了学者的睿智与常人的淡泊宁静，你丝毫找不到面对名人的感觉。在他身上，对祖国的挚爱，对事业的执著，像寸草心报三春晖，像绿叶对根的情义，完全是一种自然的流露，自觉的选择。
    立足实践　追踪前沿
    作为“文革”后第一批研究生和1981年就出国进修的青年学者，曲音波教授拥有很多在国外工作和定居的机会。但在他看来，科学无国界、竞争无国界，但科学家却有自己的祖国、科研成果却有自己的国别。正是扎根国内、追踪国际前沿的观念，使曲音波教授把每一次出国都看作是缩小国内研究工作与发达国家差距的契机、一次深化研究课题的起点。他总是巧抓机遇，洞察国外先进的研究方向，拓展自己的研究领域。
     “一群优秀的人组成的团队是拥有最强生命力和竞争力的团队。而支撑他们每个成员的巨大力量，便是可贵的团队精神，一种深入灵魂，指引心灵，激人奋进的精神。”山东大学微生物技术国家重点实验室开展纤维素降解微生物学、纤维素酶学及降解机理、生物质转化等与本项目的相关研究已有近50年的历史。经过以王祖农、高培基、曲音波为代表的几代人坚持不懈的努力，实验室在纤维素降解、转化的基础和技术研究领域取得了倍受国内外同行关注的研究成果。近几年，实验室组织成立了由近20位教师参加的木质纤维素微生物降解转化课题协作组，通过联合申报，2003和2004连续两年获得并主持了两项国家973项目课题。课题组发表与纤维素酶相关的SCI论文数在国内排在首位，在全球研究单位中排名第18位。2010年，曲音波教授组织了微生物技术（山东大学）、微生物资源（中科院微生物所）、生化工程（中科院过程工程所）、生物反应器工程（华东理工大学）和材料化学工程（南京工业大学）五个国家重点实验室，以及清华大学和中科院上海植物生理生态研究所、青岛生物能源与过程研究所、天津工业生物技术研究所、大连化学物理研究所等国内本领域优势研究单位的一批优秀中青年学者，联合申报了国家973计划项目。该项目围绕生物质转化的三个核心性的关键科学问题：纤维素类生物质是如何抗生物降解的，微生物是如何攻击植物的抗降解屏障的，破解抗性屏障和提高转化效率的可能途径展开研究，预期可以提出和形成全新的高效转化木质纤维素类生物质材料制备液体燃料和大宗化学品的综合技术理论体系与实际方案，为在我国建立大规模利用木质纤维素资源转化液体燃料和大宗化学品的新型工业体系，实现社会经济可持续发展提供理论与技术基础。
    “科学就是对常识的不断冲击、突破和超越。” 他和同事们从自然界中筛选到一株能高效降解植物纤维类生物质的斜卧青霉（Penicillium decumbens）菌株，并获得该菌的多株抗降解物阻遏纤维素酶高产突变菌株，突变株产酶能力达到了国际先进水平，已用于投资建厂生产饲料、食品加工、纺织和造纸工业用酶。该菌能分泌完整的生物质降解酶系，在相同的酶用量下，其降解天然木质纤维素的能力较强，显示其胞外生物质降解酶系的组成更为合理。近期已经与中科院上海生命科学研究院合作，完成了对斜卧青霉出发株和部分突变株的全基因组测序，可望在系统生物学水平上深入探讨其酶系组成和酶合成调控机理。他提出的“组学工具解析斜卧青霉纤维素酶系合成调控网络机制研究”项目最近获得了国家自然科学基金重点项目的资助.
    “科学技术是生产力，而且是第一生产力。”近年来，他还提出了新的植物纤维原料生物炼制技术路线：以玉米芯等为主要原料，精深加工生产木糖产品（功能糖、糠醛等）、乙醇和热电（或木素产品），形成上下衔接的产业链，实现多组分原料、多技术集成、生产多种产品。目前，已在山东禹城建立了纤维素酶生产/乙醇发酵中试车间，进行了木糖相关产品-乙醇联产的生产性试验，正在通过中试建立和完善联产工艺，建立起万吨级以上纤维素乙醇示范工厂，实现纤维素乙醇的较大规模试生产，并以此为进一步研发的工艺基础和基地，加快纤维素生产乙醇技术实用化的进程。他开发的新技术“木糖废渣生产纤维乙醇”获2009年山东省技术发明一等奖。
    曲音波教授的研究成果获得国内外同行的公认，先后十余次受邀在美国、加拿大、法国、韩国等地召开的国际性专业学术会议上作大会学术报告。2006年7月，他在加拿大多伦多举办的第3届世界工业生物技术大会上作了题为“中国纤维素乙醇的研发与玉米芯生物炼制”的大会报告，受到国内外学术界和相关企业高度重视。他的玉米芯生物炼制新技术很快被日本主要报纸《日刊工业新闻》在“改变世界的生物燃料”栏目中，作为第一篇纤维素生物炼制的例证作了专题详细报道。文章介绍称美国佐治亚工业大学的专家认为该项新技术“效率高，不与人争粮，对地域开发很有用”，“期待能在世界各地广泛推广”。国际上该领域的知名刊物“Bioresource Technology”特别邀请他们写了专题综述，介绍了相关研究进展。国际上著名的大型企业美国杜邦公司、荷兰皇家壳牌公司、荷兰帝斯曼公司、意大利康泰斯公司等纷纷与他们签订了合作协议，总合同金额达到了近100万美元。其中与意大利公司的合作还列入了国家国际科研合作项目。
    淡泊名利　无悔追求
    30多年前，曲音波选择的纤维素微生物方向是一个明显的冷门。他的导师王祖农教授曾经指着校园里清洁工人正在点燃的落叶向他描述了一个诱人的研究方向：地球上每年有上千亿吨通过光合作用合成的木质纤维素物质还没有得到充分利用，如果利用某些微生物将它们降解转化为人类急需的糖、乙醇、蛋白质等食物、能源或化工原料以及对环境无害的物质，对解决人类面临的食品短缺、能源危机、环境污染，将是一笔难以估量的财富。然而，急功近利的现代人在容易开采利用的化石能源消耗殆尽之前，能否对这一研究领域给予足够的关注还尚未可知。所以，王祖农教授语重心长地对自己年轻的弟子说：“这将是一项短期内很难出成果的长线研究，我们搞了20多年，薄名寡利，你要有足够的思想准备。”而那时的曲音波却已经被导师所描述的诱人研究前景深深吸引了。他敏锐地感觉到这将是一个有着广阔发展潜力的领域，在地球上经过数百万年进化形成的、能够开采的、不可再生的资源趋于枯竭之前，如果能找到一种新的替代能源，肯定是一件功德无量的事情。即便自己看不到研究成果造福人类的那一天，仅在这一领域的探索也足慰平生了。当时曲音波只用了一句“我会努力的”回答了导师期盼的目光。这次选择，使曲音波与在短期内成功的机会失之交臂，却为他今后在生物学领域攻克世界难题找准了方向。“功夫不负有心人。”从硕士到博士、从基础研究到应用研究，曲音波在王祖农、高培基两位导师的指导下，用8年默默无闻的艰苦努力，终于取得了最初的突破。通过改进筛选抗降解物阻遏突变株的方法，他和同事们选出多株纤维素酶高产菌株，个别菌株的产酶能力达到了当时的国际先进水平。其中“青霉纤维素酶系的研究”获得了国家教委科技进步二等奖。他和同事们合作开发的利用造纸厂废液废渣生产纤维素酶的新工艺，降低了纤维素酶的生产成本，使酶解工艺向实用化方向迈出了重要的一步。
    为改善实验条件，曲音波征得家人支持，毫不犹豫地将第一次出国学习节余的60多万日元的外汇全部为实验室购买了急需的设备、试剂和药品、书籍。尽管当时他自己新婚的小家庭还没有一件像样的家具……在他看来，生活过得去就行了，名利都是身外物，集中精力做点有价值的事情，人生才有意义。正是这种无悔的人生追求，使曲音波教授在名利面前始终保持了一种淡泊宁静的心态，不以物喜、不以己悲，在既定的道路上目标如一，渐行渐远……
    惜时如金　脚踏实地
    第一次出国使曲音波教授了解了我国在微生物研究领域与发达国家的差距，也激发了他为中国微生物研究早日与世界水平接轨而奋斗的使命感。因此，他格外珍惜出国进修、合作研究的机会。无论是在日本学习还是作为访问学者在瑞典合作研究，他过得都是一种“苦行僧”般的日子，每天10多个小时泡在实验室、图书馆里，没有星期天、没有节假日。在东京大学的9个多月，他硬是从不起眼的土壤中筛选出100多株解脂肪族二胺的细菌，分离鉴定出多种产物，并提出了一条可能的代谢途径。他的研究成果、敬业精神、工作效率，受到日本导师和同行的赞赏。他在瑞典隆德大学作访问学者时，不舍昼夜地工作，使本来就是“轻量级”的体重，一下子又降了10多斤。妻子批评他透支生命与健康。他却说：“追赶先进水平，总得付出点代价吧。3个月能干出半年的活，挺值得。”每一次出国参加学术会议，他都把议程排得非常紧张，尽可能地多访问相关大学或科研机构，了解国外同行的研究动态，寻找可能的交流合作机会。
    曲音波教授曾经深有感触地说：“中国科学家的脑袋一点儿也不比发达国家的科学家笨，只要我们善于学习、善于借鉴，在一个比较高的起点上追赶新技术革命的潮流是完全可能的。关键是我们必须干出自己的成绩，否则，在国际舞台上，中国人就没有发言权。”在生命科学学院，曲音波教授的敬业精神、工作效率是有口皆碑的。他的每一个工作日，长度大约都在10-12小时之间。而每周的工作日，一般是6-7天，节假日也很少例外。不出差的日子，他一般会提前半小时来到办公室，赶在上班之前，了解研究进展、掌握工作进度；正常工作时间，繁重的教学、管理任务、科研开发项目的协调、各种社会工作一件紧接着一件；为了节省出午休时间处理各种业务信函、电子邮件，他常年坚持自带盒饭上班，把午餐时间压缩到十几分钟之内。12小时以后，大约傍晚7点回到家，边看新闻联播边吃晚饭，随后又到了读书或著书立说的时间。不时响起的电话铃声还会把刚刚理顺的思路打断……这就是一位微生物学家普通而平凡的一天。
    曲音波教授的故事似乎在昭示我们，成功并不是一件神秘的事情。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。
    曲音波教授，1974年毕业于山东大学生物系工业微生物专业，1978年考取山东大学微生物研究所研究生，师从著名微生物学家王祖农教授和高培基教授，并获得微生物学博士学位；曾先后留学日本大阪大学、东京大学、京都大学、瑞典隆德大学；主要研究方向为纤维素酶和可再生资源微生物转化技术；先后主持或参加了20余项国家或省部级以上科研项目和多项与国内外企业的横向合作项目；与同事们合作，在国内外学术期刊上发表论文260余篇，其中SCI收录刊物90余篇；主编（译）《生物工艺技术学》、《微生物技术开发原理》、《生物燃料》，参编《微生物学词典》、《微生物生长与发酵工程》等著作10余部。]

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