
2001年10月,北京造林、造紙、人造板、餐具和飼料等方面的十幾位專家,在京南大興榆垡鎮對陳聚恒2年根1年桿的示范林進行了現場實測,結果是每畝產材量5.38立方米,比世界最高水平高出1.52倍。它的高度竟在7米以上,更是讓人驚喜之至。這就是世紀之交在中國大地上出現的超短周期原料林。
專家們考察了設在鎮上的早期加工利用的示范廠,看到了4個方面的產品:用清潔制漿法造出的新聞紙等中高檔文化用紙;營養豐富、能使家畜增肉增奶增絨的木本飼料;各種急需的人造板材;無毒無害無污染的木本餐具。
專家們肯定:陳聚恒在20年的研究中,完成了超短周期原料林的栽培和早期加工利用,形成了一個包括幾個系列的高新技術體系,將會引發一場深刻的綠色革命。
北京新聞界,包括《人民日報》(海外版——要聞版)、《中國時報》(英文版)、《科技日報》、《工人日報》、《中國職工科技報》、《中國綠色時報》等報紙;中央和北京的廣播電臺、電視臺,先后在重要位置和時段,對這一重大成果進行了報道,還有一些媒體將要發表更加深入的報道文章。
過去的和近期的報道,反響甚為強烈。河北省邢臺市計委決定,要在今后三年內,發展幾十萬畝超短周期原料林,并開發四方面的產品。光是生產華龍方便面的一家企業,每年所需要的木碗就達上億只。一家長期原料困難的木材廠,決定開發幾十萬畝的原料林,以提高人造板材的產量。眾多的合作和技術轉讓項目,正在洽談中。
采訪陳聚恒,讓我最為震驚的首先是他的林子,是他那生長速度快得叫人沒辦法想象的林子。
20世紀60年代,人類為了滿足經濟發展對木材量千百倍迅猛增長的需要,曾經研究一種新的造林技術,培育出速生豐產林。速生豐產的樹種,北方是楊樹,南方是桉樹。這種速生樹一般生長七八年(桉樹林約需三五年)就能夠砍伐利用。而陳聚恒的人工楊樹林,生長速度卻遠遠超過了楊樹和桉樹的速生豐產林,被稱之為“超短周期原料林”。1999年,我幾次到京郊懷柔看過老陳的幾片林子,它們一年的高生長是3—4米;2000年,我幾次到大興看老陳的林子,其中一塊示范林春天晚插了一個月,平均增高4米上下;另一塊品種試驗林,有一個生長速度最快的品種,一年生長的高度竟達到8米上下。
陳聚恒1936年出生在河北定縣一個知識分子家庭。21歲那年(1957年)在新疆八一農學院林學系畢業。此后幾十年間,他在學校的苗圃、在瑪納斯林場、在新疆林業科學院,一直干著育苗、造林的科學技術工作,后來升任新疆林業科學院副院長。在林木種苗的豐產栽培包括組織培養、速生豐產林的栽培技術方面,他攻破了一道又一道的難關,一次又一次的積累著新鮮而又豐富的實踐經驗。他撰寫的《新疆樹種育苗技術》,是他對100多種樹木育苗的經驗總結。他從20世紀80年代初期開始,就用最新的組織培養方法,對月季、銀X新(楊)和阿月渾子、巴旦杏等樹木進行種苗繁殖取得了成功,在全國處于領先水平。
新的科學發現,往往并不都是那么神秘。科學的碩果常常就在你眼前晃動。但是,為什么有人忙碌終生卻一無所獲,而有人卻能夠采摘到科學的鮮花和果實呢?在很大程度上那就是要看你的大腦和你的眼睛。
在研究中,陳聚恒會用眼睛觀察,更會用大腦思考。他在苗圃的采條區發現一種楊樹的樹苗,一年之內竟然能夠生長3—4米,這讓他感到驚喜,因為這個高度比世界上公認生長最快的桉樹還要快。同時他還看到,第一年已經采過的種條,第二年萌生的種條比第一年還要高。這種近乎神奇的現象,促使他馬上抓住,深入地思考:怎樣把這種無性更新優勢充分利用起來。
20世紀最后的一個春天,我參觀了陳聚恒的超短周期原料林。在這塊林子里,他把50多種栽培模式的優點集中到了一起,進行新的栽培模式試驗。
我走在正要起步的這片林子里,強烈的感覺是,我腳下踩著的好像不是一片林地,而是一片經營得最好的菜田,像女工繡花那樣精細。
陳聚恒引用了農業上細流溝灌的辦法,對林子采取了寬窄行溝灌的形式。溝的兩邊,各有一行樹苗。通過這道淺溝灌水,兩行樹都能得到足夠的水分。樹苗行與行的距離、株與株的距離,相當小,是和速生豐產林稀植完全相反的密植,密到每畝3000株上下,跟一些農作物的密植程度差不多。比起一般速生豐產林,密度大100倍以上。這些,他很早就做過一些試驗。舉例來說,1974年他擔任瑪納斯林場場長的時候,就營造過周期3年的200畝椽材林,最大特點就是密度很大,林下還種了西瓜。這項大密度椽材林的實踐經驗,經過推廣,在新疆人民房屋建造中起到了一定的作用。采用大密度,從地面上來說,是充分利用了陽光;而在地下,卻又需要大水大肥的保障。這方面,老陳也有豐富的經驗;他營造過兩千畝的速生豐產林,找到了實現速生豐產所需要的最低灌水量,這對超短周期林的經營來說是重要的依據。
早期速生栽培試驗需要尋找速生優良樹種。全世界楊樹種類上百上千,并不是所有的楊樹都具有早期速生的特性;對具有這個特性的,也要從中選優。他引進別人的品種,自己也選育新的品種。新疆有兩種優良的楊樹,就是銀白楊和新疆楊,其中一個特別耐寒、特別抗病蟲,另一個早期生長特別快。用這兩種樹雜交成功的新品種定名為“銀X新”,具備了“父母親”的優點,成了超短周期原料林的重要樹種。有一種歐美楊,在具有早期生長速度特快的同時,卻又有不能抵抗嚴寒的缺陷,因此推廣受到了限制。善于思考的老陳對我說,他在造林中用了歐美楊,原因是超短周期林的每個生長期只有一年,秋天條子收割,留在地下的根不怕凍,第二年照樣長得快。這個辦法,在高寒的新疆、黑龍江都取得了成功。
老陳明白,造紙原料中,不只要有闊葉的楊樹,還要有少量的針葉樹,例如華北落葉松和樟子松。他也做了試驗,結果是照他的栽培方法,本來20年上下才能夠利用的落葉松和樟子松,只需要8年就可以作為造紙原料。
思緒十分周密的陳聚恒知道,要推廣這個新的栽培方法,要成千畝成萬畝造林,不能只靠兩只手,還得讓造林過程實現機械化。為了解決這個問題,他找來了國內外有關林業機械的資料。經過了六七年的時間,從把長條的種苗切成一段段的插穗,到6至8年以后把樹的老根挖出來,造林所需的6種機械都被陳聚恒研制出來,使造林的生產過程實現了機械化。只留了一個小小的尾巴,就是根據生產要求,小樹生長旺季,由主干上抽出的所有小枝,在嫩芽時必須摘掉,不能讓它們消耗營養,這一項還需要人工操作。
這個造林機械化可實在不是一件容易的事,幾乎每一種機械都要反復修改多次。就拿最簡單的切條機來說,原來的幾種,第一是功率不夠,一次只能切兩三根,加大功率之后,一次切5—6根;第二,切出的插穗亂蹦,結果是根梢不分,沒法插,在切條機上加了個漏斗,才解決了這個問題。
最復雜的機械當然是扦插機。它有四項功能:開溝、扦插、培土、鎮壓,主要的扦插過程,一次完成。老陳說:“世界上有扦插機,但和我們的不一樣。”這么多種功能,哪一種都得反復研究修改才能實現。
老陳他們研制的扦插機,三四個人操作一臺,每人每天可以扦插40畝,比手扦插高30—40倍。
按老陳的說法,這一個系列的6種機械,遇到困難最多的是割條機。在森林采伐上只有伐樹用的電動或汽動鋸。超短周期原料林的割條機,世界上還沒有出現。后來他想到借鑒鋸盤的原理,在拖拉機前面,加一個盤狀的電動鋸片,就是割條機了。但是割掉以后,那些樹條倒在了割條機上,把前進的路擋住了。后來,把那個鋸盤由拖拉機的前面轉移到右面去。這一來,割條機前進的阻力就被老陳克服掉了。
這一個萌生在20世紀60年代的綠色創新理念,直到1989年在林業部召開的一次匯報會上才正式提了出來。那一年,第18屆國際楊樹大會在中國舉行。林業部的正副部長和司局長們坐滿了會議室,聽取新疆林業科學院陳聚恒副院長的匯報,內容是他將要提交大會的論文《額爾齊斯河的楊樹天然林》。
額爾齊斯河的兩座小島上,有我國惟一的楊樹原始林寶庫。在那里的楊樹原始林中,最讓人感興趣的是銀白楊,而把會議引向高潮的則是銀白楊和新疆楊的雜交種——銀X新,它的平茬苗一年之內竟然可以長到4米,而且纖維長度居然能夠達到造紙的要求。所有這些都是最新的具有爆炸性的信息。在紛紛表示支持的官員中,有兩位最重要,一位是當時的部長高德占,一位是當時的林業部科技委主任董智勇。
就是在這次北京之行當中,增加了陳聚恒“下苦功,不干則已,干則到底”的決心。有一位專家對他說了一段肺腑之言:“你的想法非常好,拿到國外去你可以成為上千萬甚至上億美元的富翁;但在中國不行。在中國,知識分子、技術不值錢,推廣難度很大。”“他們可以拿上千萬的資金去買外國人的技術,但看不起中國人的技術。”這位專家的勸告,老陳沒有采納,他不想把技術拿到外國去,而是要把它貢獻給自己的祖國。
由林業部支持在1990年進行的這項研究包括兩項主要內容:超短周期造紙原料林的栽培方法,用條材進行化學法制漿造紙的工藝。主持人是陳聚恒副院長,參加者有南京林業大學化工系的專家教授。這個課題已被列入新疆的科學研究計劃。
先說栽培方法。經過多次有關的試驗,陳聚恒發現密度越大,株數越多,產條量越高。密度大比密度小的,產條量要高22.54—58.83%。
更叫人興奮的是畝產紙漿量的對比試驗。結果是:兩年生的健楊,比10年生的健楊,產漿量竟然高380%;兩年生的新疆楊,比10年生的新疆楊,產漿量高420%;一年生銀X新,比10年生新疆楊,高690%。在針葉樹方面,對比結果同樣讓人高興:8年生的華北落葉松每畝產漿量,高出70年生華北落葉松天然林365%;6年生的樟子松每畝產漿量,高出30年生的樟子松人工林217%。超短周期原料林,1—2—3年,哪一年產漿量最高?結果更有趣:1年生新疆楊畝平均產漿量,比2—3年生新疆楊高27%和59%;2年生比3年生高19%。
這就是說,在栽培方法上,各項試驗的結果都是喜人的,而且是相當順利的。真正讓老陳感到困難的是制漿造紙。他下苦功,盡最大努力找來了70—80萬字的制漿造紙的文獻資料,埋下頭來,從頭到尾,認真閱讀,國內外的情況都進入了他的大腦。他跟幾位專家教授一起,從1990年9月直到1991年舊歷正月,前后進行了140次試驗;各種用堿量,各種溫度,各種壓力,都做過試驗,終于取得了成功:在世界上第一次用1年至3年生的新疆楊和8年生華北落葉松的條材,造出了合格的多種中高檔文化用紙。參加了這項研究的一位教授興奮得提筆寫了一篇報道,發表在有關刊物上,之后,美國、阿根廷、意大利等國的造紙雜志紛紛轉載。
在1991年由新疆科委組織的成果鑒定會上,與會的教授、研究員和高級工程師們,用最樸素的語言說,他們一致認為這項成果具有國內領先水平。它開辟了林木早期利用的新途徑,開創了條材造紙的新道路,改變了造紙工業的原料結構。
然而,在這巨大的成功之后,接著來到的竟是巨大的挫折。人們無論如何也不會想到,在粉碎了“四人幫”、早已進入科學春天的中國,一位取得了原創性成果的大發明家,竟然會提出要退休。你會問:他這個時候提出退休,是為了什么呢?
這是1992年,54歲的陳聚恒躺在醫院里。他不可能不病,因為他太累,他的腦力太超支了。科學家們說,從自然科學的角度看,人的大腦是用不完的。然而,老陳碰到的并不完全是自然科學的問題,1992年讓他最傷腦筋的是,他沒有辦法通過正常渠道取得進行中間試驗所需要的資金。
于是,他決定走自己的路,難得的是,他的夫人也支持他的這個想法。
這一年,陳聚恒采取了三個步驟:第一步,正式向本單位提出因病提前退休。理由很充分,因為他的確有病,有醫生開的證明。第二步,向新疆科委購買了由他自己主持和參加而獲得的研究成果。第三步,在企業家參與下注冊了一家民辦科研企業:烏魯木齊建峰林紙科學研究所。
丟掉了鐵飯碗,同時也去掉了一些障礙,但是,那泥飯碗、木飯碗也并不好端。不靠國家給錢,就得自己去掙,反正你只要搞中間試驗就得花一大筆錢。從1992年到1995年,這家民辦研究所奮斗了4年,才湊足了一筆資金,當然是慘淡經營了。只舉一例。老陳夫人出了一條主意:營造一批庫房出租,每年可以有幾十萬元的收入。
請記住1996年。這是陳聚恒前進途中關鍵性的一年。他的研究所在科委申請立項,租用了呼圖壁國營苗圃的104畝林地,按照生產要求,營造超短周期原料林。
這次中間試驗,同1990年的小型試驗相比,選用了4種優良品種的楊樹,加多了灌水和追肥的次數,使用了化學除草劑,并實現了扦插造林的機械化。有專家觀看了扦插造林過程,評價說,這樣大面積的機械扦插造林,在世界上是一個創舉。
不用說大家也會想到,造林的中間試驗取得了完全的成功,超短周期原料林1996年正式誕生在中國大地上。它一誕生就宣告:從每公頃產材量看,當時的國際水平,意大利是53立方米,我們老陳的數字是每公頃63.5立方米,比意大利高19.8%。不用說,參加這項成果驗收的專家們,理所當然地給予了很高的評價。
如果說1996年的中間試驗也有遺憾,那就是預定的化學制漿造紙方面的工作,由于種種原因沒有能夠進行,這是容易理解的。但老陳和他的伙伴們來了一個“堤內損失堤外補”,在利用條材制作木本飼料方面取得了突破,他不僅提供了每年都可以采伐一次的超短周期原料林,而且這種原料可以全株(地上部分)加工成為優質飼料。
早在1991年,陳聚恒就進行過木本飼料加工的小型試驗。1997年6月,他們把400公斤的原料運到一家飼料廠,利用廠里的精料加工設備進行熱噴中間試驗。在這套設備里,在高溫高壓之下,10分鐘內,木質材料就被軟化、膨化和氨化,變成了優質飼料。影響家畜消化的表皮角層和木質素被減少,一些難以消化的多糖變成容易消化的單糖。化學分析的結果是,這種木本飼料在幾項重要指標的含量上,同現有優質飼料不相上下,總能甚至略高,例如它的粗蛋白含量21.99%,粗纖維低于32.14%,粗脂肪2.19—2.85%。
如果說,陳聚恒在新疆經歷了一個小的插曲,由公辦轉為民辦,花了幾年時間才完成了超短周期原料林和木本飼料的中間試驗;那么,1997年下半年到現在,他在北京經歷了一個更大的插曲。
別看新疆地處遙遠的西域,卻并不妨礙陳聚恒科學發明信息的傳播,先后有兩三家外商看中了他的發明有無限的前景,邀請他到境外注冊,或者是在中國辦合資企業;并說這會使他的工作和生活條件馬上發生如同神話般的變化。只要他的成果在各國一推廣開來,那么,一夜之間,一個窮困了幾十年的知識分子,就會搖身一變成為億萬富翁。然而,陳聚恒婉言謝絕了外商的好意,決心把一切奉獻給祖國。他懷著最大的熱情和希望來到了北京。7旬高齡左右的董智勇(退休前任林業部科技委主任),支持陳聚恒的工作。在老董的幫助下,北京和大興的林業部門支持老陳在大興注冊了一家民辦科技企業——北京建峰林牧有限公司,開始了新的征程。
讀者們大約會這樣想,既然這項大發明已經按部就班地經過了小型試驗和中間試驗,推廣起來不是會很快嗎?然而,好事終究多磨。隨之而來的困難壓得他的臉上經常忽隱忽現地出現一層薄薄的愁云。
陳聚恒在懷柔的四塊350畝一年生示范林栽培獲得成功,并且在大興榆垡搞起了示范林,還建起了示范廠,計劃在廠里加工木本飼料。他還同一家企業合作設計了生產流水線,并請這家企業加工設備,但遺憾是,設備遲遲沒有到位。按現在火車的速度,那個廠家離北京,只有十個小時左右的路程。那么,遲遲不到是什么道理?說穿了,就是一個錢字。老陳由新疆來北京之前,把那104畝地的原料林和在新疆的推廣權轉讓給了一家公司,并且簽訂了書面的協議,這家公司出了100萬元的轉讓費;這筆錢,已經用光了。你沒有錢,工廠怎么購買原材料,怎么給工人發工資?你的設備怎么能夠造得出來?!
老陳當然做了最大的努力,一些熱心人也給了很大支持。在董智勇等人的幫助下,林業部門的500萬元的貼息貸款撥到了大興農行。后來,這個項目被列入北京市星火計劃,也有500萬元的貼息貸款。然而,銀行不予支付。這兩筆眼看到手的錢卻怎么也到不了手,老陳怎么高興得起來?!
原因是有人搗鬼。老陳告訴我,他來到北京之后,從他手中購買到104畝條材林的那家公司,就拿這塊林子作為資本,說是他們培育出了什么“天演速生楊”。發明權有了爭議,銀行當然不會支付大筆款項的。后來,騙局終于被媒體揭穿。
2000年3月,大發明家陳聚恒的臉上愁容一掃而光。經過與好多家投資者的談判,同中國海外經濟合作總公司簽訂了合作協議。一家大型企業同一家民辦科技企業攜起手來,將共同把這項綜合性的包括一系列技術的大發明,變成多種生產事業。
有了資金,就像是源頭有了活水,前進的步伐當然加快起來。合作廠家趕制的主設備,和其他廠家購買的配套設備,一件一件地運到榆垡,安裝在車間里。到這一年的8月,流水線安裝完畢。這以后,這項偉大發明就像是沖出閘門的大水,向著前方洶涌澎湃地流去,勢不可擋。
在新中國50周年慶典剛過的10月6日,老陳像是變了個人,一臉的紅光喜氣,領著老董和我去榆垡示范廠觀看從熱噴罐里把加工好的木本飼料噴出來。由輸送帶運入風干機,風干之后,整個一條流水線的生產過程就全部結束。
這條生產線的創始人陳聚恒告訴我,這套設備也可以把農作物秸稈加工成優質飼料,設備價格低廉,只要200萬元上下,農民辦這樣的木本飼料廠,資金上不會有很大困難,幾家農民一聯合就能辦起一個來。
說到它的經濟價值,老陳告訴我,發展畜牧業,飼料短缺是一道大難關。以現有規模,我國綠色飼料年缺口在1億噸上下。與我國鄰近的幾個國家,每年需要進口綠色飼料也大約在300萬噸以上。以北京、天津兩市為例,目前每年飼料缺乏量,北京是4萬噸,天津3萬噸。而且,這兩市所需的肉、奶和乳制品的80%是由外省調入的。老陳的雄心壯志是,把他的發明推向全國,至少可以讓肉、蛋、奶的產量翻上一番,為改善人民的膳食結構做一點貢獻。
進入21世紀,喜訊更多更大。1月30日上午,他拿出一塊新聞紙讓我看。他說,這種新聞紙,白度比一般新聞紙高3度,抗張能力也更強;但關鍵是沒有污染。這是他發明的無污染造紙法的第一項成果,就是這一小塊紙,讓老陳費了幾十年的心血。1996年那一次定好的制漿造紙中間試驗沒有做,但老陳一直在鉆研著這個問題。他的最大目標就是要去掉造紙廠的廢水污染。
從那條熱噴流水線加工出來的成品,可以飼喂家畜;但用它制漿造紙,卻還需要加入化工原料(就是燒堿)進行蒸煮,污染的來源就是那些堿。科技工作者不知道費盡了多少腦汁和心血,研究和制作了回收裝置,但最好的回收裝置也不能夠把污染物完全清除,還是遺留下一小部分給人類造成危害。
為了攻克造紙工業上的這一巨大難關,陳聚恒選擇了同現行的化學制漿法和高得率制漿法不同的另一條工藝路線。一位大學教師接受了陳聚恒的委托,在實驗室協助進行這條工藝路線的有關試驗。不久,試驗取得了成功,不用化學藥劑同樣可以把纖維從木材中分離出來。
接著,在北京的一家造紙研究所,由陳聚恒委托按照無污染造紙的工藝路線,順利生產出新聞紙、復印紙、膠印書刊紙等中高檔文化用紙。
有了這樣的超短周期的原料林,又有了這樣的無污染造紙技術,中國對世界造紙業的貢獻有多大,是無法估計的。
幾乎在無污染造紙法誕生的同時,用超短周期原料林的條材經過熱噴委托木材廠加工的5種木板,也取得了成功,它們是:用途最廣的刨花板、制作高檔家具的中密度纖維板、地板、裝飾板、纖維板。這幾種人造板,老陳都給我看了。
當前,原料極度缺乏是人造板業發展的一大難題。超短周期條材林的出現和用它制出了人造板,就給人造板產業的發展注入了無比巨大的活力。
陳聚恒讓我看這幾種木板,他說,這樣的木板,用1年生的楊樹條做比3—4年生的楊樹條還好,我們做的同外國機器做的對比,我們的刨花板密度要大得多,原因是我們經過熱噴,膠化了的木質素有很大的粘結力。他介紹說,中密度纖維板生產中也要用燒堿,造成污染;他采取熱噴法分離纖維,把這個多年難以解決的污染問題順利地解決了。而且,這個辦法比國外用熱磨機分離纖維,生產成本低1/3,強度也超過國內現有的產品。這樣,又有原料,又不污染,中密度板的大量生產已經為期不遠了。
與此同時,用1年生楊樹條材制成的地板,耐磨強度也達到了國際水平,還做成了需要量很大的完全無毒的木本餐具。
現在,陳聚恒的一系列發明,已經先后向國家申請了8項專利,其中兩項已獲得國家知識產權局頒發的專利證書;同時,就無污染制漿造紙工藝向8個國家申請了專利優先權。更使人振奮的是,2000年全國各地超短周期原料林已發展到4—5萬畝,今年將有更大的發展。當然,將同時興建一批木本飼料廠和造紙廠等。
陳聚恒的偉大發明,將要產生多大的影響,是我們現在所無法估量的。但有一點我可以肯定地說,它是兩個世紀之交的原始性的系列性的重大發明之一。
(責任編輯 程 度)