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(dòng)物科學(xué)學(xué)院特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)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(jiǎng)學(xué)金攻讀博士學(xué)位。主要從事繭絲綢加工與檢驗(yàn)、蠶絲蛋白生物材料方面的研究?！吧陷h(huán)境影響桑蠶繭解舒的機(jī)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(jiǎng)三等獎(jiǎng)?！凹倚Q繭解舒優(yōu)劣的發(fā)生機(jī)理、調(diào)控及檢測(cè)的研究”獲浙江省2000年度農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)?！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(jiǎng)三等獎(jiǎng)?！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”獲中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)2012年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)?！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(jiǎng)一等獎(jiǎng);“蠶絲蛋白制備關(guān)鍵技術(shù)及其高值化利用研究”獲中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)2015年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)?！磅r繭生絲的性狀特征檢驗(yàn)與鮮繭繅絲工藝技術(shù)的研究”獲中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)2018年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);“鮮繭生絲的特征性狀、檢驗(yàn)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(jiǎng)二等獎(jiǎng)。曾兼任中國(guó)蠶學(xué)會(huì)繭絲綢專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副主任、國(guó)家繭絲質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心首席科學(xué)家、國(guó)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(duì)首席科學(xué)家;曾兼任浙江省蠶桑學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、浙江省蠶繭產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)理事;曾兼任《蠶桑通報(bào)》雜志主編和《蠶業(yè)科學(xué)》雜志編委等?，F(xiàn)任國(guó)際絲綢聯(lián)盟教育科研專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、浙江省絲綢文化研究會(huì)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(píng)為浙江省農(nóng)業(yè)科技先進(jìn)工作者。主持承擔(dān)完成國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目等省部級(jí)以上項(xiàng)目20余項(xiàng)，已獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)34件。在國(guó)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(zhǎng)，國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物飼養(yǎng)(含蠶、蜂)學(xué)科負(fù)責(zé)人。當(dāng)時(shí)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(shí)的浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)蠶桑系。那時(shí)剛剛恢復(fù)高考，也不知道填什么志愿，不像現(xiàn)在非常強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)志愿。我媽媽跟外婆都是養(yǎng)蠶的，覺(jué)得這個(gè)大學(xué)好，我就這樣到學(xué)校來(lái)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(duì)表彰，2016年，杭州因?yàn)楫?dāng)時(shí)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(yǔ)也是日語(yǔ)。1987年，受?chē)?guó)家教委公派，我作為進(jìn)修生到日本東京農(nóng)工大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)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(zhēng)取了日本文部省的獎(jiǎng)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(shí)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(xiě)論文仍要手寫(xiě)，他們?cè)陔娔X里面修改論文是非常方便的。當(dāng)時(shí)日本的科研是國(guó)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(shí)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(lái)。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(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。蠶絲是一種高分子，一種蛋白質(zhì)，當(dāng)時(shí)日本對(duì)材料科學(xué)的研究也非常發(fā)達(dá)，我們國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)都沒(méi)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(shí)留學(xué)日本的老師，回國(guó)以后就把這個(gè)專(zhuān)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(jià)值。在紡織方面，蠶絲蛋白作為一個(gè)材料來(lái)開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)跟國(guó)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(guó)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(gè)儀器設(shè)備方面，我們的設(shè)備甚至超過(guò)了他們研究所用的設(shè)備。還有科研成果，我們目前實(shí)際上跟日本差不多，就是國(guó)際上發(fā)表SCI論文的級(jí)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(guò)他們，我們現(xiàn)在和日本的相關(guān)大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)保持著非常密切的聯(lián)系。把一些本來(lái)用于紡織的蠶繭原料，通過(guò)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(gè)蠶怎么樣結(jié)好的繭，吐好的絲，然后怎么樣把它繅絲出來(lái)，之后是蠶絲質(zhì)量檢驗(yàn)，我主要就是從傳統(tǒng)的這個(gè)專(zhuān)業(yè)來(lái)做這一塊。再就是以蠶絲蛋白為切入點(diǎn)，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(guó)內(nèi)研究蠶絲蛋白最先進(jìn)的了，特別是我們?cè)谛Q絲蛋白生物材料這一塊的研究，是非常有特色的。蠶繭收購(gòu)實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)后(不僅是絲綢行業(yè))，沒(méi)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(lái)，我們就要把原理搞清楚。然后就是生產(chǎn)，比如說(shuō)濕度和溫度的控制，這個(gè)原來(lái)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?yàn)椴贿@樣做的話(huà)，這個(gè)繭的質(zhì)量肯定差。1998年我回國(guó)后，我們獲得了國(guó)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(jī)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(jiǎng)三等獎(jiǎng)。(右六)生物資源與生物材料實(shí)驗(yàn)室朱良均團(tuán)隊(duì)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(guó)外的市場(chǎng)需求很大，我們國(guó)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(shì)頭比較好。一個(gè)是蠶繭價(jià)格提高了，農(nóng)民收入也提高了;再一個(gè)就是工廠(chǎng)效益非常好。這個(gè)絲綿原來(lái)在江浙一帶應(yīng)用得比較多，現(xiàn)在全國(guó)應(yīng)用很多，特別是北方，用這個(gè)絲綿被的炕不潮濕，所以蓋了絲綿被非常舒服?，F(xiàn)在絲綿出口情況也非常好，原來(lái)都是鴨絨、羽絨，因?yàn)橛辛饲萘鞲幸院?，外?guó)人也比較擔(dān)憂(yōu)，所以這對(duì)我們絲綿直接出口有非常大的幫助。原來(lái)傳統(tǒng)的絲綿容易板結(jié)，經(jīng)常要拆開(kāi)來(lái)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(gè)項(xiàng)目于2010年獲得了浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。“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”項(xiàng)目在2012年獲得了中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。(中)獲中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，團(tuán)隊(duì)合影，2015年，北京第三，蠶絲蛋白完全產(chǎn)業(yè)化，原來(lái)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(gè)實(shí)驗(yàn)室就是把一些本來(lái)用于紡織的蠶繭原料，通過(guò)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(kāi)發(fā)研究。蠶繭質(zhì)量到現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)非?？茖W(xué)、快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的鑒定方法我們這里有博士、學(xué)術(shù)碩士還有專(zhuān)業(yè)碩士，研究生大概有10多人吧，也有來(lái)讀博士的印度留學(xué)生。我現(xiàn)在是農(nóng)業(yè)部的崗位專(zhuān)家，主要是搞蠶絲加工研究。農(nóng)民養(yǎng)蠶和蠶繭收購(gòu)只有在春季秋季，而工廠(chǎng)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(chǎng)繅絲是很關(guān)鍵的。另外還有點(diǎn)非常重要，就是如何評(píng)價(jià)蠶繭質(zhì)量。我們國(guó)家有一些標(biāo)準(zhǔn)，包括測(cè)定設(shè)備，原來(lái)是采用干殼量評(píng)繭。在過(guò)去，我國(guó)的蠶繭比較小，通過(guò)推行這個(gè)干殼量評(píng)繭以后，我國(guó)培育的新蠶品種，結(jié)的蠶繭就越來(lái)越大了，繭層厚度也越來(lái)越厚。但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)這個(gè)蠶繭雖然很大，但是在工廠(chǎng)里面拉不出來(lái)絲，一拉就斷。原來(lái)的干殼量評(píng)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(shuō)10克多少價(jià)格，10.2克多少價(jià)格。但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)不行了，需要用一種新的方法來(lái)檢測(cè)蠶繭質(zhì)量，就是這個(gè)絲到底能拉到多少?，F(xiàn)在還沒(méi)有好的方法，只有采用這個(gè)繅絲檢驗(yàn)。農(nóng)民最希望是一手交錢(qián)，一手交蠶繭，這樣賣(mài)出去的錢(qián)拿到手了就安心啦。但現(xiàn)在這個(gè)檢驗(yàn)方法做不到，農(nóng)民要過(guò)一兩個(gè)月以后才能拿到最后的結(jié)算款，因?yàn)榭壗z檢驗(yàn)需要進(jìn)行實(shí)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(méi)有一個(gè)非?？茖W(xué)、快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的鑒定方法?！笆濉逼陂g，我們還有一個(gè)重要任務(wù)，就是要搞一套非常實(shí)用的判斷蠶繭質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，在繭站收購(gòu)的時(shí)候馬上就可以用的評(píng)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(kāi)發(fā)出來(lái)的話(huà)，那是非常好的。方法有了，但是沒(méi)有去考慮價(jià)格，都要用十幾萬(wàn)元的儀器來(lái)檢測(cè)就不實(shí)用，還是沒(méi)有實(shí)用性的。浙江一個(gè)縣就有10多個(gè)繭站，有的有二三十個(gè)繭站。評(píng)繭設(shè)備價(jià)格貴肯定不行，但在實(shí)驗(yàn)階段試驗(yàn)是可以的。這個(gè)評(píng)繭設(shè)備和技術(shù)如果能夠直接評(píng)價(jià)蠶繭質(zhì)量的話(huà)，農(nóng)民歡迎，市場(chǎng)歡迎，收購(gòu)部門(mén)也歡迎，大家都會(huì)歡迎的，所以我們的研究壓力很大。我們?cè)O(shè)想最終的產(chǎn)品將會(huì)是一個(gè)小型儀器設(shè)備。這個(gè)蠶繭買(mǎi)賣(mài)交易,像超市里面賣(mài)東西一樣，條形碼往上面一掃，根據(jù)蠶繭質(zhì)量，計(jì)算機(jī)換算一下這個(gè)價(jià)格就出來(lái)了。這個(gè)儀器價(jià)格要便宜，太貴了會(huì)難以推廣。但是萬(wàn)余元是要的，因?yàn)檠邪l(fā)設(shè)備包括電腦，還要技術(shù)含量，但會(huì)非常實(shí)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(bào)發(fā)明專(zhuān)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(bào)發(fā)明專(zhuān)利。就是我們要爭(zhēng)取國(guó)家基金，像國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)這種大的項(xiàng)目，這一塊我們壓力也是非常大的。然后就是在國(guó)外雜志發(fā)表高水平論文和申報(bào)專(zhuān)利，我們是理論研究跟生產(chǎn)實(shí)踐密切結(jié)合的。浙江大學(xué)本科生通識(shí)課程，2018年，杭州我還有一些學(xué)術(shù)兼職，比如學(xué)報(bào)的主編，還有學(xué)會(huì)的理事之類(lèi)的，但對(duì)我個(gè)人來(lái)說(shuō)還是對(duì)蠶桑學(xué)會(huì)比較看重些，因?yàn)樽约菏菍W(xué)這個(gè)專(zhuān)業(yè)的?，F(xiàn)在我擔(dān)任浙江省蠶桑學(xué)會(huì)的副理事長(zhǎng)、《蠶桑通報(bào)》雜志主編?！缎Q桑通報(bào)》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饕侨ソ逃?、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(méi)有了。研究生的數(shù)量是超過(guò)本科生的，我們浙大都是這樣的。現(xiàn)在我們有一塊工作是搞蠶絲文化，就是跟萬(wàn)事利集團(tuán)合作建設(shè)蠶絲綢文化，我們向?qū)W校寫(xiě)了可行性報(bào)告，向?qū)W校做了這個(gè)提案。原