中国面积最大的省份新疆近日传来一项重要进展:6月25日,橡胶草天然橡胶中试提取线正式启用,标志着首次成功实现从橡胶草根部规模化提取出合格的天然橡胶。
在此次试验中,科研团队共采集了20亩地的橡胶草,获得1吨橡胶草干草根。经过加工提取,预计能够生产出40公斤的天然橡胶。尽管产量不大,但这一成果具有里程碑式的意义,是该团队首次在“草”到“胶”的转化上取得实质性突破。
参与该项目的科研人员表示,此次工作是对实验室研究成果走向市场的验证,证明了在新疆进行的相关研究并非纸上谈兵,而是具备可行性的现实技术路径。
天然橡胶的重要性不言而喻,它广泛应用于轮胎、电线、鞋底、玩具等日常用品中。然而,中国在天然橡胶领域面临着“卡脖子”的隐形挑战。目前,全球约99%的商用天然橡胶来源于巴西橡胶树,这种植物对气候条件要求苛刻,容易受病虫害和极端气候影响,从而可能波及全球供应链。中国超过80%的天然橡胶需求依赖进口,尤其是在航空轮胎等高端领域,几乎完全依赖进口。
因此,寻找天然橡胶的第二可靠来源已成为一项战略命题。中国科学院遗传与发育生物学研究所的青年学者范秀丽指出,在航空航天、轨道交通、海洋装备和国防军工等高端领域,天然橡胶是飞机轮胎胎面、关键密封件和减震件等不可替代的核心材料。
科学家们一直在探索其他能够合成天然橡胶的植物。在自然界中,有超过2000种植物能合成天然橡胶,但仅有巴西橡胶树、银胶菊和橡胶草具备工业利用价值。
许多人可能对“草也能产橡胶”感到惊讶。事实上,橡胶草的产胶量正在不断提升。中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室的李家洋院士团队的最新研究表明,通过“敲减”一个关键基因,可以将橡胶草的橡胶含量提升至近30%,是野生型植株的4倍以上,单株产胶量已达到国际先进水平。
橡胶草的工业化应用因此进入快车道,其优势体现在三个方面:一是生长周期短,当年种植、当年收获、当年提取橡胶,且适合密植和全程机械化操作,与需要等待6-8年才能开割的橡胶树形成鲜明对比。二是橡胶品质优良,其根部橡胶含量在3%至12%之间,其理化结构与巴西橡胶树完全一致,具备高弹性、耐磨耗、耐冲击等特性,能够满足工业级橡胶制品的生产需求。三是适应性强,橡胶草耐寒、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱,可在温带和寒温带的广大边际土地上生长。
从“草”到“胶”的转化,正在打破天然橡胶供应的地域限制。新疆研究团队此次启用的天然橡胶中试提取线,由新疆维吾尔自治区农业科学院作物研究所橡胶草课题组联合北京化工大学、石河子职业技术大学共同建成,是在实验室研究基础上迈出的关键一步。
选择新疆进行研究具有得天独厚的优势,新疆是橡胶草的原产地,拥有丰富的盐碱土地资源,并且光、热、水、土条件适宜,具备广阔的产业发展空间。此外,还有深厚的历史传承,自治区农科院首任院长涂治曾撰写过关于橡胶草的专著,解放初期第一代科学家也曾在新疆建立过橡胶草试验站。如今,新疆的科研人员继承了这一事业,并成功探索出新的技术路径,拥有一个强大的由老中青三代组成的产学研橡胶草博士团队提供技术支持。
此次成功打通了从种质资源收集、品种选育、规模化种植到天然橡胶提取和副产物利用的整个产业链条。
首批提取的天然橡胶将很快投入下游应用,包括雪地轮胎、医用防护用品和食品级橡胶等产品。
尽管如此,从实验室走向产业化仍面临挑战,科研人员表示需要继续攻克高产品种和配套栽培等关键技术,并努力降低提胶成本。
然而,一株草所承载的时代命题始终明确:只有不断提升战略材料的独立性、自主性和安全性,才能真正将科技命脉掌握在自己手中。