與世界同步邁向產業化進程的蒲公英橡膠

【橡膠技術網 - 行業資訊】

  　　中國蒲公英橡膠產業技術創新戰略聯盟(簡稱“聯盟”)第三次理事會議----暨中、俄、美蒲公英橡膠高端論壇于2016年8月15--16號在松花江畔的哈爾濱黑龍江省科學院召開。“聯盟”首次邀請了俄羅斯和美國的資深專家做了有關蒲公英橡膠草國際最新研究開發進展的學術報告，并由此促成了本次中、俄、美蒲公英橡膠高端論壇的勝利召開。 

　　本次高端論壇的召開是在中國天然橡膠資源長期嚴重短缺，需要大量進口這一大背景下進行的。天然橡膠是一種重要的戰略物資，與煤炭、鋼鐵、石油并稱為四大基礎工業原料，廣泛用于航空航天、交通運輸、機械電子、輪胎工業和醫療衛生等民生及國防領域。目前，世界上的橡膠制品多達7萬多種，其中涉及天然橡膠的就有4萬多種，體現在人類現代生活的方方面面，其中輪胎工業就占據了天然橡膠70%的消費市場。我國是世界橡膠加工生產大國，天然橡膠消耗量居世界第一， 2015年消耗474萬噸，其中國產天然橡膠僅約79萬噸，其余全部依賴進口，我國天然橡膠的對外依存度已達83%，遠超過2/3的安全警戒線。蒲公英橡膠草原產于我國新疆天山地區，根部含有豐富的順式-1,4-聚異戊二烯，既天然橡膠的主要成分，且分子結構和分子量及分布等關鍵參數都和三葉橡膠中極為相似，是目前世界上所有橡膠品種中性能最接近三葉橡膠的橡膠，可直接對三葉橡膠實現替代。 

　　從本次中、俄、美蒲公英橡膠高端論壇所展示出的內容來看，美國在蒲公英橡膠草的研究方面仍然處于世界領先水平，以美國俄亥俄州立大學Kartrina.Cornish教授為代表的研究團隊，已經在蒲公英橡膠草的種質改良、基因資源(包括：基因組、基因發現、基因組和質體標記、遺傳轉化、基因編輯)、高產栽培農藝、提膠技術以及蒲公英橡膠的性能方面展開了全方位的研究，并在某些領域取得了突破性進展：比如含膠量方面，該團隊培育的蒲公英含膠量最高已經達到24%，根據推算，一公頃土地可以產出1476kg橡膠，基本與三葉橡膠現有產量持平，顯示出了良好的商業化前景;在栽培農藝方面展示出精密小巧的現代化播種與采收裝備。最為突出的是Cornish教授的演講報告向與會專家展示了通過水培農藝培養的超級蒲公英橡膠草，其濃密粗壯的根須顯示出今后蒲公英橡膠草在生物質量提高方面有著令人激動的良好前景。會后交流中Cornish教授表示，按照目前的研究進展速度，美國有可能在5年后進行蒲公英橡膠草的商業化開發，屆時美國本土將真正出產自己的天然橡膠，降低對東南亞三葉橡膠的依賴。 

　　俄羅斯的專家報告內容也十分豐富。俄羅斯繼承了前蘇聯的全部蒲公英橡膠草種質資源，加上近年來通過不斷努力工作搜集到的新種質資源，目前俄羅斯圣彼得堡瓦維洛夫植物研究所一共保存有128個登記在冊的種質資源，超過了世界其他國家種質資源量的總和。此外，俄羅斯在蒲公英橡膠草的生物技術研究方面也做了一些基礎性工作，比如組織擴繁和DNA基因圖譜分析等。 

　　在“聯盟”積極推動下，我國的蒲公英橡膠各個研究領域均取得全面成果。在種質資源方面，通過獨立自主搜集和國外引進的方式，我國掌握的蒲公英橡膠草種質資源在含膠量方面已經從之前的2%提高到10%左右。2016年更是取得重大成果，新疆農科院和海南橡膠研究所聯合在新疆伊犁昭蘇地區找到了高含膠量的橡膠草種群，數量較大，為聯盟后續的研究開發工作奠定了良好的基礎;在快速檢測技術方面，北京化工大學基于所研究成功的差重和尺寸排阻色譜分析技術，目前正在進行近紅外小型化快速檢測設備的研發。同時，2016年北京化工大學還開發成功與天然橡膠生物合成密切相關的小橡膠顆粒蛋白以及天然橡膠聚合反應前體物質的精準定量技術，并成功申請到國家自然科學基金支持，為闡釋天然橡膠生物合成機理并實現天然橡膠的體外合成奠定了良好的工作基礎;在栽培技術方面，內蒙古多倫科教局在機械化栽培、種子丸粒化直播等方面取得了突破，新疆農科院在與果樹間作研究領域進行了有益嘗試，黑龍江省科學院則對影響橡膠含量與產量的諸多因素，如氮磷鉀配比、土壤pH值、種植方式與種植密度、灌溉頻率與收獲時間等，進行了深入研究;在育種方面，中科院近代物理研究所對利用重離子束輻射誘變橡膠草做了初步探索，中科院遺傳發育所則重在對橡膠草進行轉基因研究，經過轉基因的橡膠草在葉片和根部的形態方面都發生了顯著的變化，這意味著今后有可能通過基因工程育種獲得根部較為粗大的種質資源;在提膠技術方面，北京化工大學的研究團隊已經逐步由溶劑法提膠技術向水基法提膠技術的研究開發過渡，并在實驗室范圍內取得了突破，掌握了水基提膠技術的基本原理;北京化工大學和山東玲瓏輪胎股份有限公司還在蒲公英橡膠的理化性能方面做了有益的探索研究，驗證了蒲公英橡膠與三葉橡膠性能的相似性。綜上所述，我國蒲公英橡膠的相關研究與美國及俄羅斯相比雖仍存在差距，但進步顯著、成績喜人。 

　　因此，今后我國蒲公英橡膠的產業化開發將堅持國際合作與獨立自主開發相結合的路子，繼續加大我們自己的科研力度，爭取在今后5年內縮小與國際先進水平的差距，初步實現100噸級蒲公英橡膠產能的小規模商業化開發。在種質資源方面引進盡可能多的蒲公英橡膠草種質，為我國蒲公英橡膠草的優選優育提供盡可能的多的資源。 

　　經過“聯盟”大力推動以及各成員單位的努力工作，有望在不遠的將來成功實現蒲公英橡膠的產業化開發。屆時將會為我國三北地區不適于糧食種植的鹽堿荒灘提供新的一種經濟作物，還可為我國北方地區的農民進行作物的輪作提供一個選擇，在不久的將來，在一帶一路的歐亞陸橋經濟帶上，一個以蒲公英橡膠草的原產地……中哈邊界天山地區為中心，涵蓋烏、塔、土、吉、蒙、俄等國，集蒲公英橡膠草的種植、加工、銷售，以及蒲公英橡膠下游終端產品的制造與銷售的龐大產業鏈集群極有可能形成。這個集群的形成必將改變世界天然橡膠的分布格局，必將對我國天熱橡膠這一戰略物資長期依賴進口資源這一局面產生重大影響。 

　　蒲公英橡膠的產業化開發正在大踏步向我們走來! 

　　(本文作者北京化工大學張繼川、黑龍江省科學院曾祥俊、中國石油和化學工業聯合會 王翊民)