致力科研，助力生態文明“中國夢”

李旭豐

黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央，深刻總結人類文明發展規律，將生態文明建設納入推進中國特色社會主義事業作出經濟建設、文化建設、政治建設、社會建設、生態文明建設“五位一體”的總體布局。我國的科研工作者們也應與時俱進，將國家發展的總體目標與自身本領和奮斗方向相結合，更好地為國家發展做出貢獻。林曉清博士就是這樣一位心系國家，時刻謹記自己使命的科研工作者。

清潔制備，保護生態文明

1987年4月，林曉清出生于福建泉州；2013年6月，博士畢業于南京工業大學材料化學國家重點實驗室生物化工專業，師從國家生化工程技術研究中心常務副主任、博士生導師應漢杰教授；2013年7月，就職于中國科學院廣州能源研究所，擔任助理研究員；2015年12月，晉升為副研究員；2017年3月，工作調動至廣東工業大學輕工化工學院，擔任副教授，碩士生導師。

針對當前中國及世界的發展狀況，受世界人口增長，不可再生資源枯竭、環境污染等因素的影響，發展類似于海洋能、風能、太陽能和生物質能等可再生能源是全球可持續能源發展的趨勢，也是中國未來能源發展的必由之路。攻讀博士學位期間，林曉清在導師應漢杰教授的悉心指導下，結合自己的專業背景，選擇了生物質資源的高效清潔制備為研究方向，志在為新能源開發以及經濟、環境和社會的可持續發展貢獻力量。

生物質資源一般具有來源廣泛，價格低廉，儲量豐富等特點，因可以成為理想的替代資源而受到廣泛關注。生物丁醇作為一種生物質能源，針對傳統生物丁醇分離工藝存在的能耗高、廢水量大等問題，林曉清博士開展了連續吸附和反應分離耦合集成技術的研究，實現了生物丁醇的高效制備。根據生物丁醇分離體系中各分子結構與理化特性的差異，設計新型高效的丁醇專用吸附介質，丁醇的吸附容量可達300mg/g濕樹脂，比活性炭高20%，比硅膠高近70%；這種專用吸附介質對目標產物丁醇與副產物的分離因子均達4以上，且樹脂較易洗脫再生，重復利用性能優越。同時采用自主開發設計的連續色譜分離系統分離丁醇發酵液，使得發酵液中丁醇的濃度從1.2%提高到20%～30%，能耗下降25%～30%、水耗下降30%～40%，為丁醇的高效清潔制備奠定了基礎。該工藝相關技術目前已獲得3項美國發明專利授權和3項中國發明專利授權，得到了國內外同行的充分認可。

生物丁醇發酵行業耗水量大，每生產1噸總溶劑就會產生45～50噸廢水，化學需氧量（COD）高達15000～25000mg/L，排放廢水污染嚴重等問題一直制約生物丁醇生產企業的可持續發展，尤其對中國西部具有豐富秸稈資源，但水資源十分緊張的地區，該問題尤為突出。任職中國科學院廣州能源研究所期間，林曉清博士選擇在研究生階段工作的基礎上進一步加深和拓寬，開展了新型功能基修飾超高交聯吸附樹脂的開發及在工業廢水處理及資源化應用方面的研究。利用功能基修飾超高交聯吸附樹脂去除生物丁醇發酵廢水中有機酸、色素等抑制劑，同時回收生物丁醇發酵廢水中的殘糖。經樹脂處理后的發酵廢水經補糖后能夠進行循環利用，底物糖利用率提高1.95倍，溶劑產量提高4.08倍。該廢水處置方式和高效的資源綜合利用模式實現生物丁醇發酵廢水的循環用和有機物資源回收，不僅能明顯提高丁醇生物制造的效率，減輕環境污染，減少新鮮水的用量，降低生產成本，而且還能提高企業經濟效益，使整個生物丁醇產業向綠色制造方向的轉型。將這種組合思想應用于其他生物制造體系，可明顯降低能耗、污染物的排放以及生產成本，對推動大量工業產品的生物制造走向經濟和環境可持續發展的道路具有十分重要的意義。這也是林曉清博士為國家的生態文明“中國夢”的一次強有力的助力。

脫毒水解液，促進可持續發展

木質纖維素作為一種生物質資源，因可以成為一種理想性的代替資源，而受到廣泛的關注。如何經濟、安全、高效地將木質纖維素轉化為碳水化合物，進而轉化為其他高附加值的工業品或平臺化合物已成為國內外材料、能源和化工領域的研究熱點之一。與雙相體系、有機溶劑體系和離子液體體系相比，水作為反應體系的優勢是綠色、高效，具有工業化潛力。然而，木質纖維素稀酸水解制糖的過程中會同時產生一定量的酸類、醛類和酚類等抑制水解液發酵的毒性物質，所以，在發酵前需對水解液進行脫毒處理，改善水解液發酵性能，提高發酵產品得率。在目前常用的木質纖維素水解液脫毒技術中，色譜吸附法較其他幾種分離技術在經濟效益和能耗等方面具有顯著優勢，然而色譜吸附法的一些缺陷制約了它在工業上的推廣應用。因此，亟需深入開展高性能聚合物分離介質的合成制備及低成本、低能耗、安全和高效的生物質資源水解液脫毒工藝的研究。林曉清博士帶領他的課題組在這方面進行了更具深度的研究。根據生物質水解液中組分的特性，合成一系列可控親-疏水轉換的聚合物。 這種聚合物是由兩種或多種各自交聯和相互穿透的聚合物網絡組成的高分子混合物，簡稱IPNs。初步研究了IPNs對生物質解溶液的脫色，脫醛，脫酸的工藝過程。實驗結果表明，總糖的損失率<5%，色素的去除率>85%，甲酸的去除率>70%，5-HMF和糠醛的去除率均達到了100%。經過這種脫毒方法處理后的水解液直接進行生物丁醇發酵，底物糖的利用率比脫毒前水解液直接利用發酵提高了37.3%；溶劑產量提高了15.49倍，總溶劑得率提高了8.42倍。木質纖維素水解液脫毒技術的研究，能夠使農作物廢棄物資源更加快速高效地轉化成高附加值產品，降低農作物廢棄資源對環境的污染，從而實現農業及生態環境的可持續發展。在黨的“中國夢”指導思想的指引下，林曉清博士堅持不懈地進行科學研究，為生態文明的建設貢獻自己的力量。

堅持不懈，建設生態文明功不可沒

林曉清博士近年來一直從事生物煉制相關領域的研究，重點開展工業化色譜分離過程集成領域的研究，包括多孔聚合物介質的設計、合成及應用；色譜分離過程的設計、建模及優化。主要涉及生物丁醇、有機酸、5-羥甲基糠醛等物質的分離與純化，工業廢水治理及其資源化等。近五年來，已在一系列SCI期刊上發表學術論文30余篇，其中JCR一區論文10篇，h-index為9；申請PCT國際專利4項，其中有3項獲得美國發明專利授權；申請國內發明專利28項，其中有14項獲得授權。目前主持國家自然科學基金青年基金1項、廣東省科技計劃2項、廣州市珠江科技新星1項、淮安市科技計劃1項、廣東工業大學“青年百人計劃”啟動基金1項，其中包括利用生物質廢棄物資源制備高附加值平臺化合物及廢水處置及其資源化這樣有利于生態文明建設的課題。2017年，他榮獲“廣州市珠江科技新星”光榮稱號；同年，他成為廣東工業大學“青年百人計劃”A類引進人才。可以說林曉清博士運用自己的專長，在黨的生態文明“中國夢”的指導下，堅定不移的為祖國的發展做出貢獻，助力生態文明“中國夢”。endprint