“一张纸”的“飞天”之路!齐鲁工业大学轻工学部以科技创新赋能轻工产业“绿色革命”

大众新闻·海报新闻    15:51

海报新闻记者 武红鹏 朱晓宇 报道

“不要小看一张纸的力量,通过科学加工,它能在飞机、高铁、轮船上发挥重要的作用,甚至应用于航空航天领域进入太空。”近日,在齐鲁工业大学轻工学部成果展厅,学部党委书记孔凡功指着展柜中的一款名为芳纶纸板的产品向记者介绍道。

展柜里的芳纶纸板看上去平平无奇,摸上去甚至有些粗糙。但孔凡功说,这东西“以前我们造不出来,只能从国外买,人家要多少钱就是多少钱”。

芳纶纸,被誉为“纸中之王”,密度低、模量高、强度高、耐腐蚀、耐高温、阻燃,广泛应用于航空航天、军工国防、交通运输等领域。长期以来,高端芳纶纸技术被少数国外企业垄断,中国企业在这一领域几乎没有话语权。

孔凡功和学生们一起科研创新,持续多年攻关,最终实现芳纶纸国产化,夺回我国在这一领域自主权和主导权。

“一张纸,背后是一个国家在关键材料上的底气。”孔凡功语速不疾不徐。

主导一场“绿色革命”

孔凡功,二级教授、博士生导师、国际木材科学院院士、英国皇家化学会会士。现任齐鲁工业大学(山东省科学院)轻工学部党委书记、绿色造纸与资源循环全国重点实验室副主任,主要研究方向为绿色造纸与生物基材料研发。

他是学者,是管理者,也是教师,三重身份交织在一起,在他身上勾勒出一幅老牌轻工学科向“国家一流”发起冲击的生动图景。

走进绿色造纸与资源循环全国重点实验室,一台台实验设备安静运转,科研人员穿梭其间。这里的前身是2018年成立的生物基材料与绿色造纸省部共建国家重点实验室,2025年,它有了一个新名字,也迎来了新的使命。

“我们的核心突破点,是以这个全国重点实验室为锚点,坚持学科交叉、产教融合、创新引领。”孔凡功说。依托这一国家级平台,轻工学部形成了涵盖轻工全产业链的科研创新网络。

在造纸行业,齐鲁工大轻工学科近年来完成了一场静悄悄的“绿色革命”:由吉兴香教授团队研发的“高性能木材化学浆绿色制备与高值利用关键技术及产业化”项目,创新了无元素氯漂白技术,实现了百万吨级超大规模臭氧短流程漂白,COD降低20%—30%,能耗降低20%,碳减排约256万吨/年,在晨鸣、太阳纸业、华泰等多家企业推广应用,新增销售额243.85亿元,实现利税46.11亿元。

“项目名字虽长,但说到底,核心只有‘绿色’两字。”吉兴香这样概括这项获国家科学技术进步奖二等奖的成果。在传统造纸工艺中,含氯漂白不仅存在毒性隐患,漂白时间也长达一两个小时。而新技术利用臭氧的氧化作用,“不仅无毒,更实现了瞬间漂白”。

另一项成果同样引人注目。陈嘉川教授团队与太阳纸业、江河纸业等单位联合承担的国家重点研发计划项目,突破了纤维原料组分清洁分离、微纳米纤维素制备、木质素高值转化等关键技术,实现新增产值114.38亿元,新增利润15.33亿元。

孔凡功把这些成果看作学科“冲一流”的底气所在。“我们的核心突破点,是以绿色造纸与资源循环全国重点实验室为锚点,坚持学科交叉、产教融合、创新引领。”

“企业出题、学校解题”

在孔凡功看来,轻工学科的生命力在于与产业的血脉相连。

“山东是造纸大省,但我们面临的挑战也很现实:木浆依存度高、秸秆利用不足、传统制浆存在二次污染。”他说,“这就需要我们把科研布局紧密对接山东省现代轻工纺织、新能源新材料等十强产业发展需求。”

学部与省内外轻工龙头企业建立了稳定的实质性合作关系。吉兴香团队的技术在太阳纸业、华泰纸业等多家企业推广,陈嘉川团队的成果在太阳纸业、江河纸业落地转化。目前,学部已服务全国轻工领域规上企业500余家,攻克行业重大关键技术难题185项,完成科技成果转化217项。下一步怎么走?孔凡功给出了清晰的路径:“我们要构建‘全国重要平台+产业集群’协同创新机制,组建跨学科、跨院所的创新攻坚团队,积极构建‘企业出题、学校解题、协同作答、实效应用’的产学研协同创新体系。”在研的麦草秸秆氧碱耦合绿色制浆造纸项目,就是这一思路的典型实践。该项目针对我国木浆依存度高、秸秆利用不足的痛点,聚焦秸秆纤维高效分离与黑液无苛化碱回收技术,预期建成5万吨/年示范线,年增产值2亿元。用孔凡功的话说,“这不仅能降低对木材的依赖,还能引领山东造纸产业的低碳升级。”

培养行业的“科技蔡伦”

轻工类专业人才培养面临一个现实问题:企业需要能解决复杂工程问题的技术骨干,而传统课堂培养的学生往往“懂理论、缺实践”。面向产业需求的人才培养,学部自2017年起先后走访了晨鸣纸业、太阳纸业等50余家行业龙头企业,调研了200余条岗位需求,最终确立“知识+素质+能力”三维培养目标。方案的核心,是让企业真正参与人才培养的全过程。“我们全面推行校内导师与企业导师协同育人机制,鼓励教师深入企业挂职攻关,引进行业专家参与教学。”孔凡功介绍,“学校联合行业企业共同制定、动态修订人才培养方案,形成技术难题协同攻关、高素质应用型人才定向输送的良性循环。”在课程体系上,学部建立了“学科—科研—产业—教学”良性互动机制,推动学科前沿成果、企业工程项目转化为教学资源,增设绿色轻工、智慧轻工等前沿选修课程。“我们还在推动学科与人工智能深度融合,打造轻工智能制造新兴学科方向。”孔凡功说,“未来的轻工产业,一定是智能化的。”数据印证了改革成效:学生参与科研项目比例提升至65%,近三年获省级以上学科竞赛奖励40余项,成果转化金额超1400万元。研究生校企双导师覆盖率达到80%,毕业生就业率达到95%、升学率达到42.5%。

从“区域优势”到“国家一流”

采访中,孔凡功很少谈个人成绩,但数字本身在说话:主持国家自然科学基金、省重大科技项目等50余项,发表SCI论文350余篇,他引10789次,授权发明专利75项,获国家技术发明二等奖1项,省部级科技进步一等奖4项。连续5年入选全球前2%顶尖科学家榜单。就在今年5月,他还被授予“中国造纸学会蔡伦科技奖”——这是我国制浆造纸科学技术领域最高级别的社会奖项。

在他的带领下,轻工学部近几年拿下了一系列“硬核”成绩:获省级教学成果特等奖1项、一等奖2项;获何梁何利科技创新奖1项、山东省科技进步一等奖2项;获批“全国教育系统先进集体”“全国专业技术人才先进集体”等称号。

学科实力同样有目共睹。在2025年软科中国最好学科排名中,轻工技术与工程位列全国第4。学部2025年入选山东省现代轻工特色学院建设项目。

“我们的目标,是实现轻工学科从‘区域优势’到‘国家一流’的跨越。”从实验室里那些关于秸秆、纸浆的科技攻关,到展柜里的芳纶纸板随着火箭飞向太空,这所拥有70余年轻工办学底蕴的学部,正在一条“冲一流”的路上,把每一件具体的事做扎实。而孔凡功,既是那个定方向的人,也是始终站在学生中间的人。