《大国品牌故事》——科技赋能向新而行

2026-07-14 来源:互联网

　　本期节目《大国品牌故事》栏目组邀请到了浙江工业大学化工学院和食品学院教授佘远斌先生参加栏目录制，挖掘品牌故事，彰显大国风采，讲好中国品牌故事，传播中国品牌声音！

　　节目嘉宾：佘远斌

　　节目主持人：董倩

　　《大国品牌故事》栏目是中央新影发现之旅频道开播的专题纪录片的大型高端电视节目。《大国品牌故事》栏目组走进企业录制，全方位展示企业实力、企业文化、生产车间、产品介绍、产品研发过程等，走进企业近距离挖掘品牌故事，见证品牌成长历程，助推企业发展和创新。

　　民以食为本，食以安为先。食品安全问题是关系到民生的大事，且一直都是社会关注的热点问题。如何保障“舌尖上的安全”？科学家们一直在不断探索新技术与新方法。今天我们演播室邀请到的这位嘉宾，他心怀敬畏，不计得失，始终坚守在科研与教育一线。“择一事，终一生”，他三十年如一日，专注于解码生命色素“卟啉”这一微观世界的奥秘，并以此为突破口，致力于用化学手段为食品安全与“双碳”目标保驾护航。让我们欢迎欧洲人文与自然科学院院士、浙江工业大学化工学院和食品学院教授佘远斌先生来到演播室做客，一起聆听他的坚守与突破。

　　【精彩访谈】

　　主持人：您先给我们介绍一下，就是你们的产品是什么？

　　佘远斌：好，董老师好，我们的产品主要是有卟啉类化合物。

　　主持人：什么叫卟啉？

　　佘远斌：卟啉化合物简单地说，它是一类自然界馈赠给地球和人类的最好的一个系列的化合物。

　　主持人：它在哪存在着？

　　佘远斌：它广泛存在于几乎所有的植物里头和所有的动物的体内，只要有血液的话，它就有卟啉，因为它是组成血液里头的血红素等细胞色素的主要成分，它的作用主要是起到一个催化的作用，帮助我们的肝脏，把我们吃进去的食物，如蛋白、氨基酸等，转化成我们所需要的养分和能量，释放出二氧化碳，这是它在动物体内的作用。比如说我们人是热血动物，卟啉中间有一个铁，所以血是红色的。而对于植物体，在阳光雨露下小草长大，小树长大，瓜果飘香，它都需要一个发生光合作用，在里头起到催化作用的同样也是卟啉，它还有一个非常有名的名字叫叶绿素，它就是负责通过吸收阳光，把空气中的水、二氧化碳、氮气转化成我们的碳水化合物，所以它是我们最重要的生命色素。

　　主持人：您准备怎么利用它，想让它为人类做什么？

　　佘远斌：非常好的问题，因为卟啉它之所以能够在大自然演化变迁几十亿年以后，它能够利用所有的阳光和雨露，使种子能够长成参天大树，能够长成瓜果飘香，如果我们人类能够把这样的一种光合作用为我们所用，我们就可以把很多过去需要高温、高压、需要外加条件，比如说电、磁、热等的反应，把它们来利用阳光的作用来进行实现。这里头最重要的一个作用是它把空气中的二氧化碳吸收了，我们国家提出了“双碳”战略，最重要的是要把释放在空气中的二氧化碳转化成我们所需要的产品，而利用叶绿素的特点，就可以把二氧化碳在阳光的作用下转化成我们需求量最大的产品之一乙烯，正是因为这样，我们 2021 年就承担了一个国家基金委的一个重点项目，这个项目的进展非常好，到目前为止国际上尚还没有人用这种方法把它做出来，而且我们用这种方法把二氧化碳和水在常温常压下就模拟大自然的光合作用，生成我们最重要的产品乙烯，乙烯就可以做聚乙烯、做聚酯，做表面活性剂，做很多的东西，包括我们餐具很多都可以。

　　主持人：那您的设备要针对这两种自然界中随手可得的要素，您要让它生成一种可能以前要用非常复杂的工业环节才能够生产的这些产品的话，您省去了好多。但是您要重新为它设置一个生产线的话，这些机器设备这都是需要自己去发明、去制造出来的。

　　佘远斌：是的，董老师。因为您看所有的绿叶的绿树、草的叶子都是心形的，叶子它上边可以接受阳光，下面可以吸收二氧化碳和水，而且它进料出料都是同时进行的，这个是自然界构成最完美的反应器，而且我们通过显微镜可以看到里头的每一个细胞就像一个生物反应器，生物反应器它就可以延绵不断地来进行这样的反应，我们要想把过程实现的话，最重要的问题就是要突破这样的一种反应器，就树叶形结构的这么一个反应器的设置。

　　主持人：我们要仿生制造。

　　佘远斌：现在就是说我们最关键的问题就是要能够把这样的一种反应器，我们如果能够更接近地把它造出来，我们就可以像自然界一样，把我们的二氧化碳转化成我们所需要的产品。而且我们比如说做乙烯，它一年的需求量是 7350 万吨。

　　主持人：乙烯现在传统是怎么获取的？石油？

　　佘远斌：对，乙烯主要有三种方法，一个是石油中的石脑油裂解，一个是天然气脱氢，一个是煤制烯烃，你一听就知道这些都是要用到化石原料，它一定会枯竭的。另外最主要的问题它是会产生大量的二氧化碳，这些二氧化碳排到空气中以后就会产生温室效应，就会使地球的温度升高，而我们的目的是要消耗这些二氧化碳，实现双碳目标。

　　主持人：一开始是从为了捕捉空气中，消化空气中的二氧化碳进来的，还是说为了已经发现了这样一个卟啉的存在，它的机制是希望从这个去把它的转化机制能够提出来为人所用的。

　　佘远斌：最开始的时候，我们是希望能够把二氧化碳消耗掉，因为双碳战略，在利用过程之中我们有很多的热化学的方法，有很多其他的电化学的方法，但是它们都没有像我们植物这么好，有一次我生病了以后，我就躺在病床上什么都干不了，我就观察窗台上的各种植物，窗台上的小草，远山上的竹子，我就观察它，特别是夜里头它是怎么能够长大的，因为我们自然界的反应分两种，一种是可以自发进行的，比如水从高处往低处流，比方说热的往冷的去走，但是另外一类反应，它是需要借助外力的力量给它提升上去的，比如说我们的一块地里头它种出来的西瓜瓤，种成的树苗，它要长上去，它一定需要有阳光供给能源，我们有一些水要从低处提到高处我们需要用泵，这个从化学原理上来说，它一定要借助外力。可是我们的自然界做得非常好，我们可以利用自然界取之不尽用之不竭的阳光，能够生成植物所需物质。我就在想，如果我们能够把这样的一种方法，如果能够用来制备我们需求量最大、也是用最常用的化工品乙烯的话，那这个效果将会是多好。

　　主持人：所以您想做的就是要放大大自然，大自然给的在叶子上能够生成的一种机制，您要把它提取出来变成人为的一套设备。

　　佘远斌：对的。

　　主持人：让它去仿生大自然的这种工作。

　　佘远斌：对。

　　主持人：成功了没有？

　　佘远斌：就是做成人工光合作用，是自然界的光合作用，我希望能够把它做成人工光合作用，也就是我们人类梦寐以求的这么一个过程。

　　主持人：做出来没有？

　　佘远斌：做出来了。

　　主持人：什么时候做出来的？

　　佘远斌：20年我们就做出来了，所以21年我们就申请了国家基金的重点项目。

　　主持人：有没有做中试？

　　佘远斌：中试的话现在在湖北的宜化集团，因为为什么它要做？它是用煤来制合成氨，合成氨以后再做季戊四醇，它是世界上目前最大的季戊四醇的一种原料。

　　主持人：它干嘛用的？

　　佘远斌：它可以做很多的材料，也可以做很多的大型的聚酯，但是这个东西它会每年向空气中排放大量的二氧化碳。

　　主持人：它自己有办法没有？

　　佘远斌：它没有办法。所有这样的企业，包括电厂它都存在这个问题，所以国家未来可能会征收二氧化碳碳税。

　　主持人：碳税。

　　佘远斌：如果碳税正式落地，一吨的话可以是 80 到 100 块钱，所以宜化集团每年就因为这一项，它要交 10 个亿。它这 10 个亿是必须要交出去的。

　　主持人：没错。

　　佘远斌：它就特别希望有人能够把它的二氧化碳用起来。

　　主持人：消化掉。

　　佘远斌：所以我们刚刚在实验室，因为全世界大家都没做出来，我们在实验室做出来我们很兴奋，我们就在报告上讲就被他们听到了，听到以后他们觉得这个东西你要是能帮我们去解决，那不仅把我们的10亿元省掉，而且把我们大量的二氧化碳变成产品多好，他就催着我们去做应用，我们说刚刚出来的还做不了应用，他说那我们愿意给你建实验室，愿意给你资助，那你到我这来做好了，就给我们建了一千平米的实验室，专门做这个项目。

　　主持人：从实验室走出去，真正到了应用端，遇到的问题肯定是没有想过的。

　　佘远斌：非常非常大的问题，因为自然界它经过了几十亿年的进化，它是非常完美的结构。它的效率，它就是选择性，我们叫选择性，实际上就是它的纯度，它可以做到百分之百，对吧？但是它的速度，多年生长，它的速度很慢，我们的工业生产不允许你这么慢，我们需要把它这样一个完美的过程要给它加速，所以就要解决两个问题，第一个是它的纯度问题，第二个问题它的效率问题，所以我们首先解决它的纯度问题。我当时发现了这个技术以后，我们去申请重点项目的时候，我们的选择性也就是纯度只能达到23.8，经过了我们几年的努力。

　　主持人：大自然是百分之百。

　　佘远斌：大自然是百分之百，我们很高兴地告诉你，经过了我们这几年的努力，我们现在可以做到三个9，我们不敢说百分之百，但是实际上我们其他的我检不到，也可以认为它就是百分之百。

　　主持人：那您百分之三个9是在生产线上还是在实验室里的数据？

　　佘远斌：目前在实验室做出来，做出来以后因为生产线就是要解决刚才我跟您说的就是反应器的问题，我们现在尽了很大的努力，就想把树叶的形状给它模仿出来，但是这个太难了，自然界精密的组织太难了，所以我们后来就改变了思路，做了一种管式的一种反应器，把它的催化剂像花朵一样给它做到管里头，白天借助阳光的照射，晚上利用照射的阳光产生的电，来通过电动的方式进行，也就是说可以实现 24 小时的工作。因为如果只是利用阳光的话，那只能白天用。生产不能说我只能白天用，我只能晴天用，阴天就不行了，所以我们就通过这样的一种反应器把这个问题解决了，解决了以后现在的效率还是不错的。

　　主持人：您的解决是在实验室解决的还是生产线解决的？

　　佘远斌：在实验室里解决了以后，在生产线上面初步解决了。

　　主持人：生产线上的规模是多大？和人家要求希望你们解决的规模相比的话是只占到百分之多少？

　　佘远斌：目前来说在生产上大概只到10%，但是我用了一个技术，我可以把它做得很大。

　　主持人：您的放大，会不会因为量的放大而导致质的变化？把您的目标产生恍惚、脱节？

　　佘远斌：这个问题非常重要，我们在化工里头最重要的反应器放大，它就是因为在从小的时候往大的时候，它的热量在小的时候它是很好地能够传热，但是大了以后它就会在轴向和径向产生梯度，所以这是我们化工遇到最大的问题，我们叫放大。

　　主持人：没错。

　　佘远斌：要解决里头的轴向的传热问题、传质问题、搅拌的速度均匀问题。我这样去把它做成小的管，就是现在我们清华大学的骆广生院士他的微化工技术，我利用微化工技术把它做到一个一个小管里头，这一个小管它就相当于一个小的实验室的东西，它的径向很小，就这么粗，它的热量传递、动量传递，它搅拌的速度，强化的速度，我们叫过程强化，它就会非常得快。那我只需要把这一根一根一根并联起来，就像合成氨，你往大釜里头装每一根小管一样，通过这样的方式就可以解决目前我们暂时还不能够做成树叶形反应器的问题，就可以进行小试放大和中试了。

　　主持人：但问题是哪个场景是迫切地需要您这种技术？

　　佘远斌：那当然还是规模化生产，规模化生产，你想两个二氧化碳生成一个乙烯，如果我要把所有目前我们中国需要的二氧化碳变成乙烯的话，就需要消耗一亿五千万吨的二氧化碳，假如说我能够把这么多的二氧化碳消耗掉的话，就可以使我们的碳中和可以提前五到十年。

　　主持人：刚才您说是想到了把它结合起来，就打个比方刚才您说就开了一辆车，这个仅仅是一种想象中的存在，还是说真的是有用武之地的。

　　佘远斌：目前是一个模型式的结构，但是因为我们把前面的问题解决了以后，它比工业解决，就刚才您提的工业的大规模生产的时候它要简单，这样的话，我们就可以同时并举，我既解决大的工业上面的大规模生产的这种，我也可以把它做成移动式的乙烯车。

　　主持人：移动式的乙烯车它的应用场景会是哪？

　　佘远斌：有更细密的打算，因为我只要得到乙烯了，乙烯下游有几百个上千个产品，我只要把后端的（环节），因为这些都是成熟的技术，我只要把我的乙烯能够拿下来，我就能够根据需要装在我的车上，就跟电脑的插件一样，我需要什么我就装什么，装完我就可以去生产，这样既可以大规模型地解决工厂的排放问题，我还可以解决比方说小规模企业，比方说解决热电厂，或者是中央空调，这些小范围的二氧化碳的排放，这样的话就非常灵活了。

　　主持人：今天我们一开始说到的是食品安全，您跟食品安全有关系吗？

　　佘远斌：这个关系太大了，我刚才是因为您感兴趣我就跟您讲了这一方面的用途，我们另外一方面的用途恰恰就是我们卟啉另外的作用，您刚才也讲了“民以食为天，食以安为先，安以质为本”，我们现在所有的食品里头都可能存在着有害物，比如说重金属、农残，还有一些微生物。那这一些物质它还可以在我们食用食品的过程之中，比方说加热，或者是发酵，或者是存放过程中，它还会降解成毒性更大的有害物，比如说我们的农残，茶叶长得好的地方虫子也多，那就需要使用农药，农药的过去是触杀式的，就是表面上喷一下不要让它进去，但是这种农药它水一下雨一冲就掉了，而现在的农药是叫内吸式的，它吸到里头去，可以很好地把虫子给它控制住，但是问题就是说它进去了以后它就会长到果实里头去，果实里头做出来的果子，这些其他的食品它就会随着它进入我们人体。所以说像这些问题，那我们必须得用数据为王，用科学的数据来告诉大家，哪些可以吃、可以尝，哪些不能大量地吃。你针对这方面，你的办法或者说产品是什么，我们去年又拿到了一个国家基金的重点，这回是在食品口拿的，专门做饮品中的有害物质的精准检测和有效去除，就是要精准地检测它，不仅要检测它产品中重金属和农残存在情况，还要检测它降解的有害物，并在保证饮品品质的前提下对它们进行有效去除，现有的方法是没有办法做到的。

　　董倩：您是发现问题，您有没有解决问题？

　　主持人：您是发现问题，您有没有解决问题？

　　佘远斌：我们解决问题了，所以我们就用卟啉，因为卟啉本身就是我们天然的，是我们人体本身的成分，它本身对人体就是无毒无害的，利用卟啉做了一个兼具“富集检测、解离去除、高灵敏度、强特异性、品质保持和安全稳定”六大功能，并且引入 AI技术和大数据，造出了一种材料，我们就把这种材料通过“智能检测、智能设计、智能制造、智能组装、智能监测、智能更换、智能回收、智能评价”八大智能，做成这么样一个设备。这样一个设备，当饮料经过设备的时候，它里头的重金属和农残就被我的设备上的卟啉基材料吸附，因为它有高灵敏度，有高吸附性，有高安全性，在实际检测与去除过程中，通过管道内部或外部设置的温度、压力、流速和有害物识别等全方面智能传感系统明确饮品在管道内的宏观物理状态以及微观有害物负载状态。当负载量警报器发出警报后，明确钢丝网的更换与回收时间，通过智能机械臂与多种物理化学洗脱方法以实现智能更换与智能回收。最终，利用电子鼻/舌、光谱、色质谱等多维分析系统对饮品中农残/重金属去除前后的营养、风味和功能三大特性进行评价，对去除前后饮品中残留的农残/重金属以及掉落的去除材料进行终检，以确保其品质及安全，实现智能评价。

　　主持人：未来有利可图吗？

　　佘远斌：未来的话肯定会有利可图的，因为这么多的饮料厂，这么多的食品厂。

　　主持人：是刚需。

　　佘远斌：如果说国家一旦严查，像美国一样，像俄罗斯一样，必须倒逼它过来找我们，目前来说是我们在跟它斗智斗勇，但是它真正的产品只要标准一上去，它就会要来找（我们）。

　　主持人：就好像您服务的大厂子一样，它一定会火急火燎地找到你，而不是说你去求它去解决这个问题。

　　佘远斌：对，我现在求它是希望把它的样品拿来，我跟它做了以后，我告诉它我做的只是我做实验用，但是我一旦成熟形成标准的话，往国家一申报，这个事情它就必须得执行。

　　主持人：所以说，老师您做的不仅是一件科研，您做的更长远来说是设立标准，让大家有一个更高的、更安全的生活水平的一件事情。

　　佘远斌：更安全的生活，对。

　　主持人：希望您慢慢地做，不仅是在科研工作上，在实验室里面把这件事做出来，更重要的是把它变成产品，有一天让所有的人都受益。

　　佘远斌：是的，是的。

　　主持人：好，谢谢您佘老师。

　　佘远斌：谢谢董老师。