生态话题 | 新晋院士吴义强的“主攻阵地”

院士简介

吴义强    男，1967年7月生于河南固始。中南林业科技大学党委副书记，教育部“长江学者”特聘教授，国家首批“万人计划”中青年科技创新领军人才，国际木材科学院院士，国务院学位委员会第六、七、八届林业工程学科评议组成员，教育部林业工程教指委副主任委员，林业工程专家（木竹、秸秆资源高效利用与人造板绿色低碳制造领域）。获国家科技进步奖二等奖2项、国家教学成果二等奖1项、全国创新争先奖1项、教育部科技进步奖一等奖等省部级奖励10余项。发表重要学术期刊论文300余篇，出版中、英文专著8部，授权中国、美国发明专利65件。2021年当选为中国工程院院士。

吴义强教授利用裂解-气相-质谱仪研究木质材料化学组分演变机制

“当选院士既是一种荣誉，更是一种责任。过去30多年，虽然我们团队立足木竹材加工领域，特别是在人造板绿色低碳制造重大共性关键技术与装备方面，取得了一些突破性成果，但与这一产业的世界最先进国家相比，在某些方面我国仍有一些差距。”11月18日，刚刚当选的中国工程院院士、中南林业科技大学校党委副书记、林业工程学科带头人吴义强在接受采访时坦言。

吴义强今年54岁，1991年毕业于中南林业科技大学木材机械加工专业并留校任教，此后在中南林业科技大学和日本国立爱媛大学获得木材科学与技术硕士、博士学位。他一直坚守和主攻的阵地是木竹、秸秆资源高效利用与人造板绿色低碳制造领域的科研与教学工作。他首次提出了“木质细胞瞬间皱缩及最大瞬间皱缩理论”及“木质材料阻燃抑烟功能叠加耦合理论”，突破了人造板绿色低碳制造重大共性关键技术与装备难题，为推动我国木竹加工产业结构调整、转型升级与行业科技进步作出了贡献。

青年立志

木材、竹子、农业秸秆等来自大自然馈赠的木质材料，与钢铁、水泥、塑料一起，构成了现代材料体系的“四梁八柱”。长在大别山腹地的吴义强，从小就对这些木质材料有着天然的热爱。

给研究生现场讲授人造板低碳制造理论与前沿技术

报考大学时，吴义强第一志愿就填报了中南林业科技大学（原中南林学院）木材机械加工专业。成绩优异的他，毕业分配时放弃了去大城市就业的机会，选择留校当一名普通教师。

20世纪八九十年代开始，我国天然林木材供需日趋紧张，人造板已成为木材的升级产品。但人造板需要用胶黏剂来成板，90%以上使用醛类胶黏剂。“谈醛色变”，人造板产业曾一度被列入国家“高污染产业”。

使用锥形量热仪进行木质材料阻燃抑烟性能研究

刚毕业的吴义强就与“甲醛”较上了劲。他深入多个工厂，同一线工人一起研制胶黏剂、摸索新技术和新工艺，经常被甲醛“熏”得两眼通红，但从未萌生退意。经过长期攻关，他探索出“有机无机多元杂化共聚”的环保胶黏剂合成技术和理论，通过选择键合和网络交联“锁住”了甲醛分子，攻克了人造板甲醛污染这一核心关键技术难题，产品性能远优于欧美及国际标准。

半生攻关

能耗是制约我国人造板产业的另一个重大技术瓶颈。生产能耗高达欧美发达国家的2-3倍，直接导致我国人造板产品国际竞争力差，处于国际产业链低端。为此，多年来，吴义强带领团队砥砺攻关，创新多工序协同节能智控系统和技术，打破“卡脖子”技术国际垄断。据不完全统计，近5年技术推广应用及辐射企业累计节能2200亿度电，相当于三峡电站两年的发电量。

使用锥形量热仪进行木质材料阻燃抑烟性能研究

木竹材及其复合材料易引发火灾而造成严重的安全隐患。吴义强带领团队迅速聚焦木材阻燃这一技术领域，花了近10年时间筛选了上万种阻燃抑烟化合物，经历了数千次的化学实验。繁重枯燥的科研工作让团队中其他成员好几次想要放弃，但他一次次鼓劲打气，让大家重燃斗志。

指导研究生使用扫描电子显微镜进行材料微观形貌研究

在1000℃以上的火场中不燃烧、不发烟，防火性能全球“领跑”。2009年，吴义强带领的课题组终于攻克了阻燃抑烟难以协同的国际难题，研制的“无烟不燃木基复合材料制造技术”在木竹、农业秸秆加工企业推广应用，年创利润数十亿元，产品及制品远销欧美及“一带一路”沿线20多个国家与地区，为减少火灾事故的发生作出了突出贡献。

2005年9月，吴义强从日本留学回国后第一次回老家探亲。正值水稻收割时节，目睹大量稻草在田野里焚烧，漫天的浓烟让他颇为感触。“能否为农业秸秆利用找到出路？”然而这谈何容易，他很清楚，秸秆表层存在蜡质层，采用普通胶黏剂很难将秸秆胶合成板，采用异氰酸酯胶黏剂成本又非常高昂。

吴义强教授在检测其团队研发的阻燃木基复合材料性能。该材料在1000℃的高温下不燃烧、不发烟，这项技术成果荣获国家科技进步二等奖。

“有没有一种能够胶合秸秆的低成本胶黏剂呢？”吴义强马上组织团队，带头常驻实验室和中试厂房，冒着酷暑严寒，攻克一项项技术难关，终于研发出胶合强度高、无甲醛释放、成本较低的“秸秆人造板专用无机胶黏剂”。

勇攀高峰

2013年，吴义强与企业合作共建的我国第一条半自动秸秆无机人造板生产线在河南正阳县正式落成。但由于核心装备技术水平和自动化程度不高，板材次品多，市场不接纳，企业陷入停产状态。

在工厂生产线现场进行技术指导

面对困境，吴义强没有气馁。他马上带领团队四处调研并开展技术攻关。短短一年时间，吴义强带领团队如同“打怪兽”一般，突破了多项技术瓶颈，成功构建了秸秆无机人造板制造技术与装备体系，生产线实现了全自动化。这种人造板具有高强、环保、防火、防水等功能，可广泛应用于家具、室内装修、墙体材料等领域。目前，全国各地已推广建成20多条无机人造板生产线，废弃的秸秆变成了“黄金”。

吴义强教授科研团队构建的无机人造板全自动化生产线让秸秆变废为宝

“能取得今天的一些成绩，我要感谢前辈们的教诲和鼓励。李坚院士、刘松龄教授、郑睿贤教授、赵仁杰教授他们一生致力于木材科学与技术领域开拓创新，不迷信学术权威、追求卓越的领跑者精神深深鼓励了我，也鼓励着所有科研工作者不断创新、勇攀高峰。”吴义强表示，接下来，他将继续带领团队和他的学生们，围绕解决制约产业发展的关键核心技术问题开展集中攻关，争取在短时间内推动我国人造板产业绿色低碳和整体技术达到世界领先水平。

作者 | 温雅莉 张亮 邹敏

中国绿色时报 2021年11月24日

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