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谭天伟:用生物化工解决国家战略需求

2016-12-02 王哲 科学家

撰文|王哲

本期嘉宾

谭天伟,1964年生,湖南湘潭人,获得清华大学化学工程专业博士,1990年赴德国国家生物技术研究院学习生物化学工程,1993年回国。谭天伟长期致力于工业生物技术领域研究,包括生物基化学品、生物能源和生物材料。历任北京化工大学生命科学与技术学院院长、副校长。2011年12月,谭天伟当选为中国工程院化工、冶金与材料工程学部院士。现任北京化工大学校长、党委常委、教授、博士生导师,系教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、“国家杰出青年基金”获得者、国家级高等学校教学名师、“千人计划”高层次人才、“973”项目首席科学家。


能源、环境和可持续发展,已经成为人类社会必须面对和解决的课题。作为化学专家、中国工程院院士,谭天伟以强烈的使命感和责任感,一直在生物能源领域孜孜以求创新研发,取得了令人瞩目的成就,多次获得国家奖励。


行成于思,业精于勤。谭天伟之所以在学术领域取得重要成果,在社会上得到尊崇,这与他脚踏实地、严谨缜密的学术精神和勤俭奋斗、不慕奢华的优良品格互为因果。

坚卓质朴

用高尚人格镀亮创新人生

1981年,谭天伟考入清华大学化学工程专业。1985年,正值生物技术逐渐兴起,凭借着几年下来练就的学术素养,他认准了这一学科的发展前景并决心倾力钻研。本科毕业后,成绩优异的谭天伟又被录取读博。


在清华大学攻读博士学位时,谭天伟被先后委派到德国生物技术研究所和瑞典伦德大学学习生物化学工程。此间,他不仅出色地推进了双水相萃取这一学界难题的研究,更从外国同事身上学到了科研工作者缜密的学术精神。可以说,这种高度严谨、认真的精神为他日后取得的成绩奠定了基础。


1993年学成回国后,谭天伟进入北京化工大学的博士后流动站。正在转型中的化工大学没有课题、没有器材,却有宽松自由的学术环境与对科学的尊重。谭天伟拿着仅有的2万元博士后经费开源节流,一次次地光顾化学试剂商店。为了省钱他坚持乘坐公交,有时干脆自己蹬上三轮往来采购。尽管他在开销方面很“抠门”,可在学术研究上却取得了长足进步。


精诚所至,金石为开。“九五”期间,我国设立了攻关项目,力争缓解维生素D产品依靠进口的现状。经过答辩,谭天伟争取到了这个项目,申请到了5万元的科研经费,使他和同事们更有条件进行深入研究。这是他早期接手的最重要的课题。


麦角固醇是生产维生素D2的主要原料,但当时获取要采用酵母发酵方法,生产成本高。最初,谭天伟想通过优化发酵方法降低成本。一段时间试验后,他意识到,日本人在发酵工艺上研究了几十年,能想到的方法都尝试过了,利用传统工艺不可能超过别人。


一次偶然机会,谭天伟发现青霉素等废菌丝体内含有高达1%的麦角固醇。经过反复实验,他找到了一条从菌丝体内提取麦角固醇的路径。他带领研究小组,以青霉素、柠檬酸等发酵的废菌丝体为原料,发明了一种获取麦角固醇的新方法。该方法减少了发酵环节,用更低的成本获取同等质量的麦角固醇,解决了维生素D2工业生产的难题。谭天伟和他的团队相继完成了透明质酸发酵技术的改良、发酵法生产维生素D2、光转化麦角固醇合成维生素D2、从废菌丝中提取壳聚糖和麦角固醇等多项节能创新工程。


成功总是钟情于坚卓质朴的学人。作为项目负责人,谭天伟先后承担了国家攻关项目、“863”项目、国家自然科学基金重点项目和“973”项目14项,部委级项目10项;累计发表SCI论文200多篇,EI论文230多篇。以第一获奖人获得国家技术发明二等奖2项,省部级一等奖5项、二等奖5项。


谭天伟在中国共产党北京化工大学第十次党员代表大会致开幕词


成果转化

在产学研中彰显创新价值

沉浸在学术研究中的谭天伟,并没有忘记走出实验室的意义。作为学术带头人,谭天伟不但努力组建学术队伍,而且力倡学以致用,促进科研与生产紧密结合,有力地推动了本校生物化工专业以及生命科学与技术学院的发展健全。他曾以青年教授联谊会主席的身份,带领青年师生前往山东东营、烟台,江苏昆山等地洽谈合作项目,与企业合作对接,既筹措到了充足的科研经费,也锻炼了师生的社会实践能力,促进了产学研联合。


在谭天伟和同事们的不懈努力下,他们的大批科研成果投入到制药、化妆品等日用化工的生产中,走进了万千百姓家,造福民生。例如,“发酵工业菌丝体综合利用”项目在山东东营和辽宁大连实现产业化应用后,获得千万元以上的经济效益。


科研成果只有与生产生活相结合,才能体现出巨大价值,只有转化为现实生产力才能显示出神奇的威力。谭天伟不仅长期致力于科学研究,而且特别重视科技成果转化,尤其是在生物质能源研发和产业化方面,他拥有独到的研究和突出的贡献。


现在全球面临共同的挑战:一方面来自资源的压力,另一方面来自环境恶化的压力。这双重压力要求人类必须寻找新的、非化石资源的原料路线。对于生物质能源发展前景、产业发展困扰等问题,谭天伟认为:“我们在立项时就考虑了实用性问题,不仅注重技术指标,也看重经济成本,以及有没有产业化的可能性。把生物质既经济又可行地加工为生物能源或者化学品,这不仅仅是我们要解决的技术问题,从能源的安全性、环境的角度来看,也是我们面对未来必须要解决的战略问题。中国的生物质能源到底应该怎么做?现在最大的问题可能是原料问题,因为原料很容易与粮食争地、与人争粮。但是我认为,我们要更加充分地认识这个问题。中国除了每年拥有7亿吨的秸秆,还有很多的城市垃圾和有全世界最多的畜禽排泄物,这些都是很好的生物质,我们目前在这些方面的利用率非常低。”为此,谭天伟从不盲目跟在市场热点后面做研究,也不搞空对空的学术研究,而是将眼光放远,谋求战略高度,从战略科学家的视角选做那些具有发展前景和对国家有重要战略意义的研究。


坐而言,不如起而行。谭天伟介绍说,2015年,我国消耗2000多万吨PX(对二甲苯),其中1000多万吨依靠进口。现在他正带领团队开展一项用树叶、纤维素等生物质替代有毒、易燃的苯,直接提炼PX的项目。该研究有望革新PX生产工艺,提升我国PX生产水平。


谭天伟与英国剑桥大学化学系讲师会谈合影


立德树人

为民族复兴培育莘莘学子

20多年前,谭天伟刚来到北京化工大学时,生物化工专业基础还比较差。2012年6月,他出任北京化工大学校长时,生物化工专业已经发展成为国家重点学科。


如今,他在科研、行政工作双肩挑的同时,仍坚持在教学第一线。谭天伟领导的科研组有7名教师,最多时有数十名硕士、博士生。


人品决定学品,人格决定风格。谭天伟用自己的言传身教诠释着学思结合、知行合一、学以致用的科研、教育理念。“每次讲课前的晚上,我都会仔细看看教学课件,想着能否增加一点新内容。”谭天伟说。他主讲的《生物工艺学》被评为国家精品课程,并当选为国家级教学名师。


谭天伟说,“教书育人,不仅是‘教’还要‘育’。育人是无形的,教师传授学生科学理念比单纯知识更重要。”他默默帮助学生成长,在重要学术会议上,他会把好的学生推荐出去,为他们提供展示舞台。而今,他的不少学生已成为国内生物工程领域的骨干。


“你的视野决定你能看多远。”新生开学典礼上,谭天伟如此教导北化工学生。他鼓励学生,要敢于做前人没有做过的事情,要去怀疑、去探索,才有新发展。他还倡导学生涉猎不同学科的知识,用多学科的视角去发现、思考问题。


2013年,在谭天伟领导下,北京化工大学启动了“学科交叉人才培养计划”,推出8个学科交叉班。他认为,学科交叉融合是大趋势,推出该计划有利于推动拔尖创新人才的培养。


谭天伟说自己就得益于“交叉学科班”。在清华大学的本科专业是化学工程,大四转到生物化工专业,为日后研究打下了基础。


“与一些传统学科相比,新兴学科没有‘权威’,大家都放开手脚,没有条条框框的束缚。”谭天伟说。“希望更多的学生涉猎不同学科的知识,用多学科的视角去发现、思考问题,在科研上做出成绩。”


作为科学家,谭天伟在科学研究中朴实严谨,以科研成果的成熟性和可行性为标准,注重科技成果的转化应用。


作为高校领导者,他大力构建校企合作创新平台,实现合作共赢,从校企的科技合作和人才培养合作两方面提升研发能力和人才素质,不仅促进了高校的成果转化,亦能将企业的新思路、新需求用于高校科研,在实践中锻炼和培养师生的科学素养和创新能力,为社会培育品学兼优的有用之才。


谭天伟的重要贡献也得到了政府和业界的公认,赢得了诸多社会荣誉和地位:2001年获得教育部长江学者特聘教授,2003 年获得国家杰出青年基金,2006 年获得中国青年科技奖、何梁何利创新奖,2007年担任“工业生物技术过程科学的基础研究“973”项目首席科学家。2011 年当选为中国工程院院士。他还兼任中国化工学会副理事长、中国化工学会生物化工专业委员会副主任委员、中国酶工程学会理事、国家生物化工重点实验室学术委员会委员、国家生物反应器重点实验室学术委员会委员,并任多家中英文核心刊物编委。他历任北京化工大学生命科学与技术学院院长、副校长。2012年6月至今,任北京化工大学校长。

谭天伟为“工程实践先进个人”颁发荣誉证书


回想当年蹬着三轮采购化学器材的种种,谭天伟总是说:“当年每次省下来的车钱,能多买不少药剂和设备呢!”


谦虚、实干、敢于创新,是很多同行对谭天伟的评价。从20世纪90年代开始,他就带领团队潜心研究,瞄准科技前沿,服务国家社会需求。“苦心人,天不负”,谭天伟以坚卓质朴、自强不息的人品学品,带领团队终于在生物化学研究及产业化上取得一系列重大创新成果,成为我国生物工程领域的领军专家。

本文刊登在《今日科苑》杂志2016年7月刊《青年才俊》栏目。

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