发布时间:2018-08-30
□ 肖贞林
农业在中国历来被认为是安天下、稳民心的战略产业。俗语有言:“家中有粮,心中不慌”,对于中国这个十几亿人口的大国而言,农业的稳定发展对我国具有十分重要的意义。而徐德锋团队的科学研究就是面向农业发展中所出现的问题而展开的。
扎根于中国江苏这片沃土,徐德锋从踏上现代农业、农作物病虫草害综合防治及绿色除草剂新技术产业化和推广应用研究工作的那一刻开始,便数十年如一日,一直保持着对学科前沿的新鲜感和不懈追求。
坚守初心,无畏前进,就定能披荆斩棘,在科学研究的道路上,开创一片新天地。时光不负深情,如今徐德锋所领导的团队,已在杂草综合防治和高效除草剂创新研究等领域积累了丰富的经验,并取得了在国际上具有优势地位的科研成果。2017年,徐德锋所领导的科研团队成功入选了2017年江苏省双创团队,这便是对他们长久以来在科研领域不断创新前行、开拓进取的最大肯定。
岁月悄然流逝,但徐德锋团队对于科学研究的热情丝毫未减。在新的阶段,他们将科研成果产业化作为砥砺前行的坐标,不断创新突破,以此来在科研实践中丰沛自己的精神世界,丈量着自己的人生价值。
创新前行,凝结累累科研硕果
积土而为山,积水而为海。科研也是一个量变引起质变的过程。在向江苏省双创团队迈进的道路上,徐德锋及其团队成员一直脚踏实地,一步一个脚印,从未动摇过自己的决心与信仰。长期以来,他们通过不懈创新,在高效除草剂绿色制造技术产业化研究中取得了一系列具有代表性的科研成果。
我国是农业大国,因此对于除草剂的研究也具有悠久的历史。回顾除草剂的发展史,近几十年来总的趋势是向着高效、低毒、选择性强、除草谱广的方向发展。当前,全世界生产的除草剂多达几百余种,特别是近年来有多种超低用量的具有新作用点与高选择性的除草剂相继出现,这些超高效除草剂对提高农业生产率、保护生态环境具有极为重要的意义。
嘧啶水杨酸类除草剂是高效除草剂优良品种之一,这类除草剂消除了使用磺酰脲除草剂造成的对杂草产生抗药性、草群发生变化以及残留对后茬农作物产生影响等潜在危害。根据市场调研,高效嘧啶水杨酸除草剂国际市场需求量大,应用范围广,从而越来越引起人们的重视。
目前,商品化的除草剂有双草醚、嘧啶肟草醚、嘧草醚等。双草醚为日本组合化学公司生产的新型高效水稻田除草剂,具有活性高、毒性低、杀草谱广、选择性高,对农作物安全,对后茬作物无影响,对稗草有特效等特性。此前由于受到专利保护,价格昂贵,其在我国没有得到大面积应用推广。虽然现如今双草醚专利保护已失效,国内也曾有多家农药企业进行研制,但由于生产中产生大量恶臭性废水,经常遭到举报,所以无法正常生产。
在这一形势之下,徐德锋领导团队通过不懈攻关,发明了一条清洁工艺生产双草醚新技术,该技术以2-氯-4,6-二甲氧基嘧啶与2,6-二羟基苯甲酸为原料在催化剂作用下直接缩合生产双草醚,具有效率高、操作简便,污染少等特点。与业界竞争对手日本组合化学公司发明的双草醚生产技术相比,该技术解决了双草醚合成技术中长期没有解决的难题——恶嗅性气味的排放、产生大量有毒废水及繁琐的操作过程,合成总收率提高2.43倍,生产成本降低20%,是一种真正的绿色工艺。目前,这一技术已经获得了中国专利局授权,在同行业里属世界领先水平,填补了国内空白。
在这一突出科研成果之下,徐德锋积极寻求科研成果的产业化。在他们的不断努力下,目前他们已经与国家定点农业合作建立了双草醚原药及制剂生产车间,获得了农药生产许可证,2014年获中国石油与化工联合会技术发明奖三等奖和第八届发明家创业奖,取得了良好的经济和社会效益。在此基础上,他们还成功开发了双草醚悬浮剂、可湿性粉剂和水分散颗粒剂、干悬浮剂等多种产品。现如今,他们研发的双草醚产品受到了极大欢迎,已销售至全国16个省、自治区和直辖市,甚至走出了国门,外销巴西、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯、越南等国家。截至2016年年底,公司除草剂生产基地成为国内最大的双草醚原药生产基地,多年来共完成销售收入6.8亿元,税后净利润1.48亿元。
科研硕果累累,但徐德锋科研团队仍旧步履不停。基于之前的研究基础,他们不断创新突破,在嘧啶肟草醚的清洁工艺生产技术研究中取得了一系列创新性科研成果。
嘧啶肟草醚为韩国LG公司开发的高效水稻田除草剂,但该公司嘧啶肟草醚生产工艺复杂(由9步反应合成),成本高,环境污染严重,在我国几乎没有进行应用。很早之前,徐德锋就在领导团队进行嘧啶肟草醚的研制,而韩国的嘧啶肟草醚专利保护2014年到期,瞄准这一时机,徐德锋成功发明了制备嘧啶肟草醚的清洁工艺生产技术,与业界竞争对手韩国LG公司发明的嘧啶肟草醚生产技术相比,该技术大为简化生产流程,解决了反应过程复杂、合成收率低、生产成本高、环境污染等严重影响企业发展的关键问题,使总收率提高了5.36倍,生产成本降低了44%,实现了节能减排与绿色化学新技术产业化,建立了嘧啶肟草醚原药及制剂生产车间,并获得农药生产许可证。2017年,该技术成果获得了中国民营科技促进会优秀民营科技创新成果奖二等奖。除此之外,他们还成功开发了10%嘧啶肟草醚油悬浮剂和5%嘧啶肟草醚乳油等多种产品。目前,他们所研发的嘧啶肟草醚产品已销售至全国13个省、自治区和直辖市,截至2016年年底,公司完成销售收入7200多万元,税后净利润1600多万元。
永不安于现状的团队领路人
万物皆有源,科研成果的获得离不开每一位团队成员的创新开拓、协同攻关,而作为科研团队领头人,徐德锋一直是团队科研工作顺利开展的指路明灯,起着至关重要的作用。纵观徐德锋的科研人生,追求科学、探索科学、发展科学是他学术成长中近乎唯一的奋斗目标。从一开始,他就从未安于现状、停止前行,而这还要从他的求学经历开始谈起。
东濒黄海,南倚长江。徐德锋出生于江苏海门这一风景如画的城市。海门是中国闻名的“科技之乡”“教育之乡”,在这片土地的熏陶下,从小徐德锋的内心就孕育着一颗科研的种子。本科时,徐德锋就读于江苏化工学院(今常州大学)有机化工专业,并在4年的大学生活中打下了坚实的基础,决心将这一领域作为自己今后的科研方向不断开拓前行。
1990年,大学毕业的徐德锋得到了在中国石化公司抚顺分公司的工作机会。在那个年代,能够得到这样一份待遇优厚的工作,让很多人都羡慕不已。但长久以来,在这一安逸的大环境中工作,却让徐德锋愈加迷茫和困扰。不安于现状的他,将图书馆作为汲取精神食粮的圣地,业余时间几乎都在这里度过。但是,徐德锋孜孜不倦的学习态度换来的却是他人的不解,因此,他下定决心离职。
1992年,徐德锋回到了江苏,在江苏激素研究所开始了全新的人生旅程,依靠这里的研发平台,他踏踏实实做了8年植物生长调节剂和高效除草剂研究。在这期间,徐德锋一边负责质量检测工作,一边主动参与指导精细化工产品的合成工作,还抽时间读了在职工程硕士。
8年后,国有企业改制让徐德锋感到危机,于是他放弃稳定的工作,加入金坛希望化工有限公司,与朋友一起创业。短短两年时间,公司开发出了十几种精细化工产品,更是实现了高效除草剂嘧啶关键中间体技术产业化,由于生产工艺高效、顺应市场需求等原因,产品利润高达50%。当时市场上的许多精细化工产品生产技术有较大的污染性,意识到这一点后,他决定在环境工程领域继续深造,找到解决污染问题的办法,但是最终却在阴差阳错之下,考入上海交通大学药学院药物化学专业,并在此进行博士研究工作。
致力于基础研究与实际应用的结合
一直以来,徐德锋将满腔的热情付诸自己挚爱的科研事业,他的科研世界虽简单但足够丰盈。重新进入校园进行学习研究,是徐德锋对自己人生新的选择和尝试,他希望得到更加成熟的科研锻炼,做出更多优秀的科研成果。
博士期间,徐德锋一直在进行药物化学领域的基础研究工作,但是深入其中之后却发现基础研究与他一直从事的精细化工应用工作中间存在巨大的鸿沟。科技是第一生产力,而基础研究是科技发展的重要基石。为了能在基础研究与自己擅长的精细化工技术之间找到平衡点,徐德锋一直致力于将两者进行结合。最终,他通过近两年的不懈努力,在抗肿瘤成分——紫草素的研究中实现了这种结合,研发了最简洁的“1+5”碳链引入法制备紫草素,并受到了博士生导师的极大认可。
博士毕业后,徐德锋留在上海交通大学继续从事教学科研工作。2006年4月—2012年12月,6年的时间,他一直没有停止对高效除草剂绿色制备技术、紫草素制备技术和雄激素受体药物制备技术的研究,并取得了一系列科研成果。与此同时,他对自己所做的科研工作也有了更加深入的思考。从事科研工作多年,徐德锋希望“在未来能将化工和生物学、医学更紧密地结合,实现产学研用一体化创新”的愿望愈加强烈,在这期间,为了弥补自己生物学、医学方向的短板,他还曾前往美国罗切斯特大学做访问学者和博士后研究,以此来加深自己的科研积淀。
从国外回到上海交通大学之后,徐德锋继续着之前的研究工作。在从事基础研究的过程中,他心中将科研成果进行转化的梦想始终没有动摇。而就在这时,徐德锋迎来了事业的转机。因为南京市推进“321创业人才计划”,秦淮区政府非常看好徐德锋的高效除草剂绿色制备技术,向他抛出了橄榄枝。在这一契机之下,2012年,徐德锋到南京创立了南京慧博生物科技有限公司,致力于高效除草剂的绿色制造技术开发。在这之后,他还于2013年1月回到自己的母校——常州大学,开始领导团队致力于高效除草剂绿色制备技术的研发以及科研成果的转化。常州大学是江苏省人民政府与中石油、中石化及中海油四方共建省属院校。学校化学、材料科学2个学科进入了全球ESI排名前1%,现有产学研基地295个,是一所具有“产学研”紧密结合办学特色的高校。依靠于江苏省“先进催化与绿色制造”协同创新中心、江苏省“绿色催化材料与技术”重点实验室等平台,辅助于NMRSEM,LC-MS,GC-MS,GC-IR等完备的检测设备,以及充足的科研经费开展科学研究,徐德锋带领团队研发出更加低毒、高效的嘧啶水杨酸除草剂新产品及绿色合成技术的自信心更足了。
行路致远,团队同行创新不辍
从2013年到2018年,5年的时间,徐德锋团队取得了诸多具有国内及国际影响力的科研成果,各项荣誉纷至沓来。问渠那得清如许,唯有源头活水来。这一切,均离不开团队成员每一个人的努力。
一直以来,“充满激情和干劲、具有执行力”都是徐德锋团队的代名词。对于他而言,团队中每一个成员,就像一股股源头活水,大家将科研思想汇聚在一起,通过不断探索、创新,最终形成了累累科研硕果,他们就是彼此之间最得力的科研伙伴。
新时期,新挑战,新目标。今后,徐德锋团队还将求索不辍,进行下一阶段的科研开拓。他们将依托具有自主知识产权的高效除草剂双草醚和嘧啶嘧草醚专利技术及已有的产业化成果,开展高效农药创制、农药微胶囊缓释技术、高效农药在生物体内的代谢途径和降解机制、农药残留机理及去残留、农作物综合防治及高效除草剂绿色制造技术产业化研究。在高效农药创制研究中,尤其对高效除草剂进行一系列探索,筛选出对稗草特效的高效除草剂,进行除草生物活性、选择性机理及安全性研究。在农药新制剂技术研究中,将可降解微胶囊缓释技术引入到高效农药进行深入研究,使农药按照需要的剂量、特定的时间持续稳定地释放药物,以达到经济、安全、有效地控制病虫害的目的。在此基础上,利用改性纳米无机材料进一步固定原药,提高原药释放周期与稳定性。在代谢途径和降解机制研究中,基于可降解聚合物材料用于除草剂在植物代谢中的研究,设计并构建多功能材料载体,寻找影响该载体在高效农药代谢过程中各种性能的关键因素,探索功能化方法与载体性能之间存在的规律,获得多功能材料载体追踪除草剂代谢路径的数据,分析代谢机制,为高效除草剂的创制研究提供理论分析和技术支持,追踪高效除草剂HB-002在生物体内的代谢途径和降解机制。在农药残留及光降解去除残留研究中,主要针对除草剂残余,探索光催化技术结合负离子去除残余及相关材料制备的关键问题,对具有自主研发的高效除草剂HB-002进行水稻田杂草综合防治及推广应用研究。在高效除草剂嘧啶肟草醚等绿色合成新技术产业化和农作物病虫草害综合防治推广应用研究中,主要对高效除草剂进行新技术再创新研究,推动新技术成果产业化,推进农作物综合病虫草害综合防治推广示范应用研究。
岁月更迭,科研一直是徐德锋心中执着的信仰。作为团队的领头人,他用出色的科研成果,诠释着对科研不变的追求。2017年,其不仅入选了江苏双创团队领军人才,还被评为科学中国人(2017)年度人物。奋楫扬帆行致远,时代的车轮滚滚向前,徐德锋团队一直奔跑在科研创新前沿。他们的人生已与科学研究密不可分,不管是现在还是未来,这都将会是徐德锋团队努力前行的方向,执着向前,永不动摇!
专家简介:
徐德锋,常州大学教授,南京慧博生物科技有限公司董事长、研究员,兼任江苏省双创人才联合会副秘书长、现代农业专委会秘书长。上海交通大学药物化学专业博士。2009年10月—2011年2月,在美国罗切斯特大学从事博士后研究。
主要从事现代农业、农作物病虫草害综合防治及高效除草剂新技术产业化和推广应用研究,在杂草综合防治和高效除草剂创新研究等领域有专长。先后主持和参与国家、省部级科研项目30多项,发表科研论文70余篇(其中SCI论文30多篇),申请发明专利60多项(授权23项),共有7项技术及专利实现产业化,新增工业产值8.7亿多元,利税1.85亿多元。多次获省部级科技奖,2017年获中国民营科技促进会优秀民营科技创新成果奖二等奖,中国产学研合作创新成果奖优秀奖,2014年获中国石油与化工联合会技术发明奖三等奖和第八届发明创业奖,2009年获中国石油化工协会科技进步奖二等奖等。2017年,徐德锋入选江苏省双创团队领军人才,2016年入选南京市科技创业家,2015年入选江苏省双创人才,2012年入选南京市科技领军人才。
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