繭絲綢加工與蠶絲蛋白生物材料的研究 朱良均

繭絲綢加工與蠶絲蛋白生物材料的研究朱良均朱良均浙江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院特種經(jīng)濟(jì)動物科學(xué)系原系主任，浙江大學(xué)教授、博導(dǎo)朱良均，1982年于浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)蠶桑系畢業(yè)后，留校任教。1987-1988年在日本東京農(nóng)工大學(xué)進(jìn)修，1991-1995年獲日本文部省獎學(xué)金攻讀博士學(xué)位。主要從事繭絲綢加工與檢驗、蠶絲蛋白生物材料方面的研究。“上蔟環(huán)境影響桑蠶繭解舒的機理及提高蠶繭解舒率的研究”獲浙江省1998年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎三等獎?！凹倚Q繭解舒優(yōu)劣的發(fā)生機理、調(diào)控及檢測的研究”獲浙江省2000年度農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步獎二等獎?！案邚椥越z綿纖維關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”獲浙江省2010年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎三等獎。“高溫閃蒸技術(shù)生產(chǎn)分纖高彈絲綿研究及其產(chǎn)業(yè)化”獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會2012年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎三等獎?！靶Q絲蛋白增值關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及其功能化應(yīng)用研究”獲浙江省2015年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎;“蠶絲蛋白制備關(guān)鍵技術(shù)及其高值化利用研究”獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會2015年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎?！磅r繭生絲的性狀特征檢驗與鮮繭繅絲工藝技術(shù)的研究”獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會2018年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎;“鮮繭生絲的特征性狀、檢驗技術(shù)及其規(guī)?；a(chǎn)”獲浙江省2018年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。曾兼任中國蠶學(xué)會繭絲綢專業(yè)委員會副主任、國家繭絲質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心首席科學(xué)家、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家和浙江省蠶桑產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊首席科學(xué)家;曾兼任浙江省蠶桑學(xué)會副理事長、浙江省蠶繭產(chǎn)業(yè)協(xié)會常務(wù)理事;曾兼任《蠶桑通報》雜志主編和《蠶業(yè)科學(xué)》雜志編委等。現(xiàn)任國際絲綢聯(lián)盟教育科研專業(yè)委員會委員、浙江省絲綢文化研究會常務(wù)理事、《絲綢》雜志編委等。1998年入選浙江省“新世紀(jì)151人才工程”第二層次。2016年被評為浙江省農(nóng)業(yè)科技先進(jìn)工作者。主持承擔(dān)完成國家自然科學(xué)基金項目、國家科技攻關(guān)項目等省部級以上項目20余項，已獲國家發(fā)明專利授權(quán)34件。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文150余篇，參與制定SB/T

10407—2007《絲素與絲膠》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。曾任浙江大學(xué)應(yīng)用生物資源研究所所長，國家重點學(xué)科特種經(jīng)濟(jì)動物飼養(yǎng)(含蠶、蜂)學(xué)科負(fù)責(zé)人。當(dāng)時日本的絲綢科研、絲綢技術(shù)、設(shè)備和一些研究方法都是最先進(jìn)的我1956年出生于浙江諸暨。1977年高考恢復(fù)，我考人當(dāng)時的浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)蠶桑系。那時剛剛恢復(fù)高考，也不知道填什么志愿，不像現(xiàn)在非常強調(diào)專業(yè)志愿。我媽媽跟外婆都是養(yǎng)蠶的，覺得這個大學(xué)好，我就這樣到學(xué)校來上學(xué)了。(右二)獲浙江大學(xué)第五屆研究生五好導(dǎo)學(xué)團(tuán)隊表彰，2016年，杭州因為當(dāng)時日本的絲綢科研、絲綢技術(shù)、設(shè)備和一些研究方法都是最先進(jìn)的，所以我的第一外語也是日語。1987年，受國家教委公派，我作為進(jìn)修生到日本東京農(nóng)工大學(xué)訪問研究了一年。三年以后，日本的導(dǎo)師平林潔教授(在蠶絲研究方面很有名的)給我爭取了日本文部省的獎學(xué)金，我再去日本東京農(nóng)工大學(xué)讀了博士學(xué)位。那時不像現(xiàn)在有互聯(lián)網(wǎng)，文獻(xiàn)資料都非常少，到了日本才發(fā)現(xiàn)他們的科研以及設(shè)備各方面都比較先進(jìn)。如他們都有電腦了，我們寫論文仍要手寫，他們在電腦里面修改論文是非常方便的。當(dāng)時日本的科研是國際一流的，日本的和服和蠶品種也非常有名。蠶品種很重要，那時候我們的蠶品種不如他們，他們的蠶繭大，而且絲也容易拉得出來。他們有很多的蠶品種，如有纖度較粗的、有纖度較細(xì)的，這些都是專業(yè)術(shù)語。蠶絲是一種高分子，一種蛋白質(zhì)，當(dāng)時日本對材料科學(xué)的研究也非常發(fā)達(dá)，我們國內(nèi)當(dāng)時都沒這種概念的。浙江理工大學(xué)(原浙江絲綢工學(xué)院)于1999年將相關(guān)學(xué)院名也改成材料與紡織學(xué)院了，有很多和我同時留學(xué)日本的老師，回國以后就把這個專業(yè)名都改了。我的研究現(xiàn)在是生物資源與生物材料，屬于蠶絲加工這一塊。為什么?蠶絲蛋白非常有價值。在紡織方面，蠶絲蛋白作為一個材料來開發(fā)，現(xiàn)在我們這個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)跟國際接軌了，生物醫(yī)用材料這一塊也是同樣的?，F(xiàn)在我們國內(nèi)的材料研究跟日本相比，差距在縮小。差距縮小了很多了，特別是這個儀器設(shè)備方面，我們的設(shè)備甚至超過了他們研究所用的設(shè)備。還有科研成果，我們目前實際上跟日本差不多，就是國際上發(fā)表SCI論文的級別可能還是日本高，但是論文數(shù)量、研究人員、研究的深度和研究的面等方面，我們已經(jīng)超過他們，我們現(xiàn)在和日本的相關(guān)大學(xué)、科研機構(gòu)保持著非常密切的聯(lián)系。把一些本來用于紡織的蠶繭原料，通過理化處理加工成各種新用途材料我學(xué)的主要是蠶桑，就是栽桑養(yǎng)蠶，包括蠶種和繭絲。畢業(yè)以后我主要是研究繭絲加工這一方面，包括從這個蠶怎么樣結(jié)好的繭，吐好的絲，然后怎么樣把它繅絲出來，之后是蠶絲質(zhì)量檢驗，我主要就是從傳統(tǒng)的這個專業(yè)來做這一塊。再就是以蠶絲蛋白為切入點，進(jìn)行新材料研究，這基本上跟浙江理工大學(xué)、蘇州大學(xué)是同步的，我們這三家是國內(nèi)研究蠶絲蛋白最先進(jìn)的了，特別是我們在蠶絲蛋白生物材料這一塊的研究，是非常有特色的。蠶繭收購實行市場經(jīng)濟(jì)后(不僅是絲綢行業(yè))，沒有人去投入了，蠶繭質(zhì)量就保證不了了，行業(yè)也遇到了發(fā)展的瓶頸我們主要是研究以下三方面。第一，就是上蔟環(huán)境與蠶繭質(zhì)量。農(nóng)民養(yǎng)的蠶所結(jié)的繭，看著是非常白也很大，但繭絲難拉出來，我們就要把原理搞清楚。然后就是生產(chǎn)，比如說濕度和溫度的控制，這個原來也有人研究的，但我們從理論上面把它搞清楚以后，進(jìn)行技術(shù)推廣，農(nóng)民比較容易接受。因為不這樣做的話，這個繭的質(zhì)量肯定差。1998年我回國后，我們獲得了國家和浙江省自然科學(xué)基金的資助，在結(jié)合以前的研究成果的基礎(chǔ)上，我們的研究成果“上族環(huán)境影響桑蠶繭解舒的機理及提高蠶繭解舒率的研究”獲得了省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎三等獎。(右六)生物資源與生物材料實驗室朱良均團(tuán)隊合影，2017年，杭州

第二，就是絲綿加工這一塊，主要都是出口型的，國外的市場需求很大，我們國內(nèi)的產(chǎn)品加工數(shù)量都是非常大的。絲綿加工行業(yè)的發(fā)展勢頭比較好。一個是蠶繭價格提高了，農(nóng)民收入也提高了;再一個就是工廠效益非常好。這個絲綿原來在江浙一帶應(yīng)用得比較多，現(xiàn)在全國應(yīng)用很多，特別是北方，用這個絲綿被的炕不潮濕，所以蓋了絲綿被非常舒服。現(xiàn)在絲綿出口情況也非常好，原來都是鴨絨、羽絨，因為有了禽流感以后，外國人也比較擔(dān)憂，所以這對我們絲綿直接出口有非常大的幫助。原來傳統(tǒng)的絲綿容易板結(jié)，經(jīng)常要拆開來重新翻，要不然絲綿容易發(fā)硬。我們做的就是提高絲綿彈性，并且跟企業(yè)合作將其產(chǎn)業(yè)化了。“高彈性絲綿纖維關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”這個項目于2010年獲得了浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎?！案邷亻W蒸技術(shù)生產(chǎn)分纖高彈絲綿研究及其產(chǎn)業(yè)化”項目在2012年獲得了中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎。(中)獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎，團(tuán)隊合影，2015年，北京第三，蠶絲蛋白完全產(chǎn)業(yè)化，原來僅僅是服裝這方面應(yīng)用，現(xiàn)在是作為材料研發(fā)。我們這個實驗室就是把一些本來用于紡織的蠶繭原料，通過理化處理加工成各種新用途材料。我們主要是跟湖州市的幾家企業(yè)合作的，加工蠶絲蛋白后直接出口。還有蠶絲蛋白生物材料方面的研究，基本上都是直接跟產(chǎn)業(yè)結(jié)合的具有產(chǎn)業(yè)化前景的開發(fā)研究。蠶繭質(zhì)量到現(xiàn)在還沒有一個非常科學(xué)、快速、準(zhǔn)確、簡便的鑒定方法我們這里有博士、學(xué)術(shù)碩士還有專業(yè)碩士，研究生大概有10多人吧，也有來讀博士的印度留學(xué)生。我現(xiàn)在是農(nóng)業(yè)部的崗位專家，主要是搞蠶絲加工研究。農(nóng)民養(yǎng)蠶和蠶繭收購只有在春季秋季，而工廠是一年四季都要生產(chǎn)的。蠶繭的干燥和保存，即怎么樣采用干燥設(shè)備干燥蠶繭并保存好直到繅絲廠繅絲是很關(guān)鍵的。另外還有點非常重要，就是如何評價蠶繭質(zhì)量。我們國家有一些標(biāo)準(zhǔn)，包括測定設(shè)備，原來是采用干殼量評繭。在過去，我國的蠶繭比較小，通過推行這個干殼量評繭以后，我國培育的新蠶品種，結(jié)的蠶繭就越來越大了，繭層厚度也越來越厚。但是后來發(fā)現(xiàn)這個蠶繭雖然很大，但是在工廠里面拉不出來絲，一拉就斷。原來的干殼量評繭標(biāo)準(zhǔn)主要是適合去提高蠶繭重量的，是數(shù)量型質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就是增重多少，比如說10克多少價格，10.2克多少價格。但是后來發(fā)現(xiàn)不行了，需要用一種新的方法來檢測蠶繭質(zhì)量，就是這個絲到底能拉到多少。現(xiàn)在還沒有好的方法，只有采用這個繅絲檢驗。農(nóng)民最希望是一手交錢，一手交蠶繭，這樣賣出去的錢拿到手了就安心啦。但現(xiàn)在這個檢驗方法做不到，農(nóng)民要過一兩個月以后才能拿到最后的結(jié)算款，因為繅絲檢驗需要進(jìn)行實際繅絲，根據(jù)絲的多少，確定蠶繭質(zhì)量的好壞。蠶繭質(zhì)量到現(xiàn)在還沒有一個非?？茖W(xué)、快速、準(zhǔn)確、簡便的鑒定方法。“十三五”期間，我們還有一個重要任務(wù)，就是要搞一套非常實用的判斷蠶繭質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，在繭站收購的時候馬上就可以用的評繭方法?，F(xiàn)在我們正在進(jìn)行這方面的研究，壓力非常大。如果開發(fā)出來的話，那是非常好的。方法有了，但是沒有去考慮價格，都要用十幾萬元的儀器來檢測就不實用，還是沒有實用性的。浙江一個縣就有10多個繭站，有的有二三十個繭站。評繭設(shè)備價格貴肯定不行，但在實驗階段試驗是可以的。這個評繭設(shè)備和技術(shù)如果能夠直接評價蠶繭質(zhì)量的話，農(nóng)民歡迎，市場歡迎，收購部門也歡迎，大家都會歡迎的，所以我們的研究壓力很大。我們設(shè)想最終的產(chǎn)品將會是一個小型儀器設(shè)備。這個蠶繭買賣交易,像超市里面賣東西一樣，條形碼往上面一掃，根據(jù)蠶繭質(zhì)量，計算機換算一下這個價格就出來了。這個儀器價格要便宜，太貴了會難以推廣。但是萬余元是要的，因為研發(fā)設(shè)備包括電腦，還要技術(shù)含量，但會非常實用，我們的研究在理論上是非常先進(jìn)的。搞科研要有應(yīng)用性，還要發(fā)表高水平論文和申報發(fā)明專利浙大是科研型、研究型的大學(xué)。除了上課，我們老師大部分精力都在搞研。搞科研要有應(yīng)用性，還要發(fā)表高水平論文和申報發(fā)明專利。就是我們要爭取國家基金，像國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)這種大的項目，這一塊我們壓力也是非常大的。然后就是在國外雜志發(fā)表高水平論文和申報專利，我們是理論研究跟生產(chǎn)實踐密切結(jié)合的。浙江大學(xué)本科生通識課程，2018年，杭州我還有一些學(xué)術(shù)兼職，比如學(xué)報的主編，還有學(xué)會的理事之類的，但對我個人來說還是對蠶桑學(xué)會比較看重些，因為自己是學(xué)這個專業(yè)的?，F(xiàn)在我擔(dān)任浙江省蠶桑學(xué)會的副理事長、《蠶桑通報》雜志主編?！缎Q桑通報》雜志是科普性的，現(xiàn)在想提高雜志學(xué)術(shù)檔次，就要增加一些理論方面和管理方面的內(nèi)容。我主要的工作還是兩塊吧，一塊是提高蠶繭質(zhì)量，另一塊就是蠶絲蛋白的應(yīng)用。我?guī)У难芯可?，主要是去教育、科研單位的。去生產(chǎn)單位工作的主要是本科生，但生產(chǎn)單位現(xiàn)在也很少有人去了，本科生基本上畢業(yè)后是去學(xué)校當(dāng)老師、科研單位當(dāng)研究員比較多的。到生產(chǎn)單位去的本科生前幾年是有的，現(xiàn)在基本上沒有了。研究生的數(shù)量是超過本科生的，我們浙大都是這樣的?，F(xiàn)在我們有一塊工作是搞蠶絲文化，就是跟萬事利集團(tuán)合作建設(shè)蠶絲綢文化，我們向?qū)W校寫了可行性報告，向?qū)W校做了這個提案。原