作者:李惠钰 来源:中国科学报 发布时间:2012-12-11
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赤霉素龙头谋建绿色生存线

 
赤霉素是促进农业高产增收不可或缺的“好帮手”。图片来源:昵图网
 
■本报见习记者 李惠钰
 
22年前,一批曾经手握铁锤的地质工人毅然闯入商海,建立起一个不起眼的生化小厂——核工业华新生物化学制品厂,生产着一种看似微不足道的生物农药“赤霉素”。
 
22年后,这家生化小厂华丽转身,成为一家中外合资的新企业——江西新瑞丰生化有限公司(简称“新瑞丰”),赤霉素年产量也从过去的3.6吨增长到如今的100吨,一跃成为赣中红土地上的“绿巨人”。
 
“上世纪90年代全国共有140多家赤霉素原药生产企业,而今仅剩下了4家。”在日前举行的第六届中国工业生物技术发展高峰论坛上,新瑞丰总经理刘义雄的介绍引起全场注意。
 
经过大浪淘沙般行业洗礼后,新瑞丰不仅生存了下来,还发展成国内技术领先的植物生长调节剂龙头企业。
 
对于一个出生在核工业系统下的“门外汉”,到底是凭借怎样的力量发展壮大?又是如何从市场疲软困境中走出低谷?小小的赤霉素又拥有着多大的魔力?
 
增产丰收的“好帮手”
 
早在1926年,日本病理学家黑泽在水稻恶苗病的研究中发现,水稻植株发生徒长是由赤霉菌的分泌物所引起的。之后,日本科学家又从水稻赤霉菌中分离出一种活性制品,并得到结晶,最终定名为“赤霉素”。
 
其实,赤霉素就是一类属于双萜类化合物的植物激素,其最突出的生理效应是促进茎的伸长和诱导长日植物在短日条件下抽薹开花,也是一种高效的植物生长调节剂。
 
据刘义雄介绍,目前已经大规模工业化生产的赤霉素A3、A4、A7产品,都是由赤霉菌所产生的多种成分的次级代谢产物。其中,赤霉素A3是世界现有生物农药中最为成功的产品之一,也是促进农业高产增收不可或缺的“好帮手”。
 
据了解,赤霉素A3能显著促进植物茎、叶生长,特别是对遗传型和生理型的矮生植物有明显的促进作用,并且能代替某些种子萌发所需要的光照和低温条件,从而促进发芽。
 
“赤霉素A3在水稻、水果、蔬菜、花卉等领域应用广泛,尤其是能使杂交水稻制种产量提高十几倍。”刘义雄对《中国科学报》记者说。近年来,赤霉素不仅开始在水稻生产上施用,而且还作为添加剂用于饲料生产。
 
数据统计,国内赤霉素市场目前的需求量在195吨左右,市场缺口约50吨。可以说,随着需求量的日渐增多,赤霉素未来的市场潜力依然很大。
 
技术是取胜关键
 
不过,新瑞丰的成功并不是那么一帆风顺。建厂初期,该厂从领导、工程技术人员到工人,大多数都是从地质找矿“转业”到生化,既无技术又无经验,对生化新技术、新工艺、新设备也都不熟悉。
 
据刘义雄回忆,特别是在上世纪90年代期间,该产业“僧多粥少”,厂家们为争夺有限的市场而竞相降价,致使大多数企业转产、倒闭。初生的新瑞丰自然难逃厄运,产品大量积压,致使职工一度迷茫。
 
不过,面对市场疲软,新瑞丰并没有忽视对赤霉素产品的技术研发。当时,毕业于华东理工大学,有着专业背景的刘义雄与其他研发人员共同承担了国家重点科技开发项目赤霉素GA3 纯化新技术及产品的研制。经过反复试验,他们终于攻克了赤霉素增白、提纯新技术难关,并且使GA3含量达到99.8%以上,符合甚至超过了美国FCC质量标准,大大增强了产品的市场竞争能力。
 
不仅如此,新瑞丰也是国内赤霉素行业最早开展清洁生产的企业。早在2007年,新瑞丰就聘请南昌航空大学环境工程学院着手开展清洁生产方案编制,实施清洁生产技术的改造,并开发出具有自主知识产权的赤霉素提炼分离浓缩纳滤膜技术和工艺设备,淘汰了以往的薄膜提炼。
 
据刘义雄介绍,薄膜提炼主要采用蒸汽加热,真空浓缩的工艺,由于赤霉素为热敏性物质,在蒸汽薄膜浓缩中,约有2%的赤霉素被分解破坏。而纳滤膜则是在常温下进行,不需要蒸汽,水和无机盐小分子能够有选择性通过,赤霉素被截留,从而达到分离浓缩。
 
“新技术的膜处理能力提高30%以上,使用寿命和浓缩倍数比原来都翻了一番,大大降低了分离浓缩和后续工序成本,而且提取率也提高了两个百分点。”刘义雄说。
 
亟待清洁生产
 
可以说,在当前资源和环境压力增大、行业准入标准提高、能源成本不断上涨和国家强调节能减排的形势下,清洁生产就成为赤霉素生产企业的“生存线”。
 
不过,如何更有效的清洁生产也是新瑞丰目前面临的最大挑战。在刘义雄看来,要想实施清洁生产就要以最小的环境代价,获得最大的经济效益和社会效益。关键还要在原料替代与节约、菌种和工艺的提高、产品的优化以及废物资源化利用等方面下功夫。
 
“我们用淀粉自制饴糖来降低成本,可问题是近年来淀粉价格连续上涨,使得我们的成本也在上涨。”刘义雄称,新瑞丰试图通过多种方法从原材料上进行节约与替代,但仍然面临很多问题,比如用提取色素后的紫甘薯薯渣做发酵试验,但却遭受后提取时色素会带入产品的困扰。
 
为了能让产品朝着高效、低污染的方向发展,新瑞丰还开发了20%可溶性粉剂、10%可溶性片剂等新产品,并试图进入一些农资市场和外销市场。然而让刘义雄苦恼的是,新产品要想成功打入市场并非易事,国内市场的接受速度十分缓慢。
 
另外,赤霉素产生的废渣和废液均属于植物源物质,含有大量有机质、腐殖酸、氨基酸和无机营养元素,废液中也含有植物生长所必需的多种微量元素和活性氨基酸。可以说,这些废渣和废液是生产有机肥料的上好原料。
 
刘义雄也意识到这一点,为此,新瑞丰的研究人员将高浓度萃余液通过板框过滤、浓缩、复配添加营养元素等方式,生产氨基酸叶面肥。然而摆在眼前的仍然是市场推广难题,由于生物肥的价格与农民所接受的价格相差较大,市场推广一度受阻,进展缓慢。
 
不过,在刘义雄看来,对于赤霉素企业来说,今后的行业竞争在原材料、人才、市场等条件趋于大同,而要想在同行业中赢得优势地位,决胜点还是在于清洁生产。
 
刘义雄表示,未来新瑞丰运用高新技术改造传统产业,不断提高清洁生产水平。另外还要增加品种、改善品质,研制赤霉素新型制剂以及其他生物农药和生物发酵产品。
 
《中国科学报》 (2012-12-11 第6版 生物)
 
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