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《重慶日報》他要將微藻變成清潔燃料——微生物能源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域?qū)<伊螐娭饓簟澳戤a(chǎn)10億噸生物柴油”的故事

2026.05.29 瀏覽量:

在第十個全國科技工作者日到來之際,《重慶日報》第5版專欄“傳承與堅守·聚焦全國科技工作者日”整版報道重慶大學(xué)能源與動力工程學(xué)院教授廖強深耕微生物能源轉(zhuǎn)化,將微藻變成清潔燃料的動人故事。全文如下,一起來看。

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【人物名片】

廖強,重慶大學(xué)能源與動力工程學(xué)院教授,重慶大學(xué)國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺主任、工程熱物理研究所所長,全國首批黃大年式教師團隊負責(zé)人。長期從事傳熱傳質(zhì)強化、節(jié)能減排、新能源及可再生能源利用等領(lǐng)域科研工作,主持國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項目等國家級和省部級項目30余項。

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廖強教授(左)在實驗室工作

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廖強教授(中)和學(xué)生們討論實驗方案

“若我國2.3%的陸地用來養(yǎng)殖微藻,可年產(chǎn)約10億噸生物柴油——超過全國燃油年消耗量?!?/p>

“奇跡”在鄂爾多斯上演:全國最大的微藻固定煤化工煙氣二氧化碳產(chǎn)業(yè)示范工程,正在變“碳”為寶。

“搞科研,就是要為人所不敢為、不能為,并堅持不懈?!?span style="text-indent: 2em;"> 

“科研人最重要的品質(zhì)是思辨能力和質(zhì)疑精神,有問題就要大膽提,不要怕被笑話?!?/span>

“吃”進二氧化碳,“吐”出生物燃料,在很多人眼中這是一個奇跡。

“奇跡”的制造者,是在地球上已經(jīng)存在約35億年的微生物——微藻。

5月15日,重慶大學(xué)能源與動力工程學(xué)院廖強教授帶著記者走進工程熱物理研究所實驗室,拿起一個裝著綠色溶液的玻璃瓶,輕輕晃動了兩下:“‘奇跡’就在里面悄無聲息地發(fā)生?!?/p>

1000多公里外,黃河“幾字彎”環(huán)抱處的內(nèi)蒙古鄂爾多斯,同樣的“奇跡”在這里上演。這座曾經(jīng)因煤而興的城市,如今已建成全國最大的微藻固定煤化工煙氣二氧化碳產(chǎn)業(yè)示范工程,變“碳”為寶。

一場持續(xù)數(shù)十年的“碳索”中有著怎樣的故事?記者在實驗室里尋找答案。

接過老師遞來的接力棒

“科研很苦,但堅持很酷”

廖強的骨子里,是有些“叛逆”的,否則當(dāng)年他也不會一咬牙砸掉自己的“鐵飯碗”。

時間回到1985年。從華中工學(xué)院(現(xiàn)華中科技大學(xué))畢業(yè)后,廖強被分配到國營西南車輛制造廠(現(xiàn)重慶鐵馬工業(yè)集團有限公司),擔(dān)任助理工程師。

那個年代,進入一家大型軍工企業(yè)工作,無疑是端上了最吃香的“鐵飯碗”。加上大學(xué)生稀缺,他被確定為重點培養(yǎng)對象。

然而一年多后,他作出了令人意外的決定——放棄這份好工作,考研深造。

“當(dāng)時我在廠里的工作是進行動力設(shè)備的維修和維護,這固然重要,但顯得重復(fù)而單調(diào)?!毕矚g思考、鉆研的廖強,想嘗試更高水平的科學(xué)研究,為國家作出更大貢獻。

1987年,廖強考上重慶大學(xué)攻讀博士學(xué)位,師從我國著名傳熱學(xué)專家、重慶大學(xué)工程熱物理研究所創(chuàng)建者辛明道。

辛明道是我國熱管技術(shù)奠基人之一,他提出的沸騰傳熱強化機理分析模型與計算方法,是該領(lǐng)域的經(jīng)典。其編撰的《熱管基礎(chǔ)及其應(yīng)用》《沸騰傳熱及其強化》等著作和研發(fā)的高效熱管換熱器和電子器件散熱器等技術(shù)極大地促進了國內(nèi)熱管與強化傳熱學(xué)術(shù)研究、人才培養(yǎng)和工程技術(shù)的發(fā)展。

“你應(yīng)該‘走出去’,拓寬視野,接觸前沿科技,這樣才能更好實現(xiàn)自己的夢想?!毙撩鞯缹α螐娬f。

1997年,廖強前往香港科技大學(xué)從事博士后研究,兩年后回到重慶大學(xué)。

彼時,重慶剛直轄不久?!拔磥?,就交到你們年輕人手里了?!奔磳⑼诵莸男撩鞯?,對學(xué)生們寄予厚望。

如何接好老師遞過來的接力棒?廖強首先想到的是建一個專業(yè)實驗室,將能源動力與生物學(xué)科結(jié)合起來,開展交叉學(xué)科研究。

擺在他面前的,是近乎“一窮二白”的現(xiàn)實。

爭取來的30平方米場地,地勢低洼,一到下雨天就返潮,墻面直掉皮;實驗儀器短缺,很多時候只能到其他學(xué)校借。

“每次都是趁別人不用時去借回來,抓緊時間用,一旦別人需要,我們就得立刻還回去。”重慶大學(xué)能源與動力工程學(xué)院教授陳蓉是廖強的第一位碩士研究生,回憶起當(dāng)年參與科研的經(jīng)歷,感慨頗深。

有一次,正值重慶夏季,酷熱難耐。研究所的老師和學(xué)生一道,從沙坪壩坐公交車到大坪,再找一輛小貨車將借來的儀器運回。

因為舍不得花錢請搬運工,大家全程自己動手。有的儀器很重,一臺就近百斤,回到學(xué)校之后,他們渾身上下衣服都濕透了。

加班也是家常便飯,而廖強是最“卷”的那一個。幾乎每天,他都要忙碌到凌晨一兩點。“有一次,為了解決關(guān)鍵技術(shù)問題,廖老師在實驗室里守了三天三夜。”廖強的在讀博士生李沛蓉回憶道。

“科研很苦,堅持很酷。”學(xué)生們把廖強這句口頭禪寫下來,貼在實驗室墻上,作為團隊的座右銘。

從“燒鍋爐”到“搞養(yǎng)殖”

“科研人要瞄準(zhǔn)國家重大需求”

“以前是‘燒鍋爐’的,現(xiàn)在是‘搞養(yǎng)殖’的。”廖強團隊里,大家常常這樣調(diào)侃自己。

 “燒鍋爐”,源自他們工程熱物理的“老本行”,過去常跟鍋爐打交道;“搞養(yǎng)殖”,源自他們的“新行當(dāng)”,在實驗室培養(yǎng)微生物。

廖強回到重慶大學(xué)后嘗試開展交叉學(xué)科研究,微生物能源轉(zhuǎn)化是其中一個研究方向,團隊成員這就有了上述兩種身份的切換。

“微藻是那些在顯微鏡下才能顯現(xiàn)其形態(tài)的微小生物,已知的藻類有3萬余種?!绷螐娊榻B,微藻的生長同樣依賴光合作用,但光合作用效率特別高,是樹木等陸生植物的10倍至50倍。

它就像一個由太陽能驅(qū)動的細胞工廠,能源源不斷地將二氧化碳和廢水中的氮、磷等物質(zhì)“吃掉”,產(chǎn)出富含油脂、糖和蛋白的生物質(zhì)。之后,這些生物質(zhì)就可以被“轉(zhuǎn)換”成清潔燃料。

這是一個奇妙的變化過程。而想要把這個“奇跡”從實驗室搬到工廠等場景中,面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先,是思維觀念上的束縛。廖強介紹,微藻能源研究涉及多學(xué)科知識,“但那時搞傳熱的不懂生物,搞生物的不懂傳熱。我們做出來的階段性成果,很長時間里在兩邊都得不到認可。”比如那時團隊想要發(fā)表論文,但屢投不中。

其次,找“合伙人”也是一件難事。最初,廖強主動上門去找生物學(xué)科團隊合作,屢屢碰壁,“他們都說我是外行?!?/span>

其三,是資金匱乏。還好沒多久這個問題便迎刃而解。

1999年,廖強回到重慶大學(xué)后第一次申報國家自然科學(xué)基金項目,得到青年科學(xué)基金項目立項支持;2002年,再獲基金項目支持。2005年,又申請到國家自然科學(xué)基金重點項目,項目經(jīng)費150萬元?!坝辛私?jīng)費支持,在交叉學(xué)科研究的路上,我們走得更有底氣。”廖強說。

經(jīng)歷六七年沉淀后,廖強帶領(lǐng)團隊,在微生物能源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得了一系列研究成果——

原創(chuàng)性地提出多種高效的光合生物制氫、微藻固碳、自然生物高效轉(zhuǎn)化生物質(zhì)過程仿生等生物反應(yīng)器裝置和系統(tǒng),其性能居于國際先進水平;

提出采用中低溫太陽能對微藻進行熱水解,然后利用水解液進行發(fā)酵制取富氫甲烷的新技術(shù)路線,提高了微藻制取生物燃料的效率,推動微藻能源走向?qū)嵱没?,助力“雙碳”目標(biāo)加快實現(xiàn)。

如今,團隊的微藻固碳及微生物能源轉(zhuǎn)化相關(guān)科研成果已在內(nèi)蒙古、山東等地應(yīng)用,得到越來越多的關(guān)注。

實驗室里,廖強教授望著手中盛滿綠色微藻的反應(yīng)器,滿懷憧憬。他估算:“若我國2.3%的陸地用來養(yǎng)殖微藻,可減少2024年我國約126億噸的二氧化碳排放量,年產(chǎn)約10億噸生物柴油——超過全國燃油年消耗量?!?/span>

“搞科研,就是要瞄準(zhǔn)國家重大需求,為人所不敢為、不能為,并堅持不懈?!绷螐娬f。

從“守舊板書”到樂于被反駁

“大家千萬不要迷信權(quán)威”

作為首批全國高校黃大年式教師團隊負責(zé)人,在教書育人方面,廖強同樣有自己的“獨門秘笈”。

廖強的“板書教學(xué)”很有特色。時至今日,他在給學(xué)生講課時依然堅持用板書一步步進行公式推導(dǎo)和演算。

“這是一種很好的、平等的互動。”廖強解釋,“我在寫的時候,會問學(xué)生這一步是怎么來的、接下來怎么辦,讓大家一起思考?!?/span>

廖強還是一位樂于“被反駁”的老師。

有一次,他和幾個學(xué)生討論一個冷凝換熱問題?!傲卫蠋?,我覺得你剛才說的那個冷凝換熱系數(shù),在實際情況下可能沒那么高?!币幻麑W(xué)生突然開口。

廖強眼睛一亮,放下手里的筆:“哦?說說理由?!?/span>

“你推導(dǎo)時假設(shè)液膜是光滑的層流,但現(xiàn)實中氣液相界面會產(chǎn)生擾動,所以我覺得應(yīng)該考慮界面波動的影響。”學(xué)生答。

接下來,兩人你一言我一語,熱烈地討論了半天?!笆聦嵣鲜俏义e了。盡管如此,廖老師對我貿(mào)然提出異議沒有半點生氣,甚至還很興奮?!蹦敲麑W(xué)生說。

“科研人最重要的品質(zhì)是思辨能力和質(zhì)疑精神,大家千萬不要迷信權(quán)威,有問題就要大膽提,不要怕被笑話?!绷螐妼W(xué)生們說。

讓學(xué)生們津津樂道的還有廖強喜歡搞“突然襲擊”,“老師經(jīng)常會拋出一個看似跟科研沒什么關(guān)系的問題,來啟發(fā)我們的思維?!?/span>

有一次,廖強帶著幾個學(xué)生,在路邊一家小餐館吃飯。突然間,廖強指著館子里的電視問學(xué)生:“這臺老式顯像管電視機在關(guān)掉電源后立馬蓋上防塵布,是好還是不好?會不會捂壞?”

陳蓉思索片刻后回答道:“還是等溫度低一點再蓋上更好?!?/span>

“事實上,從傳熱的角度看,關(guān)掉電源后它已經(jīng)不發(fā)熱了。你怕什么?蓋上去,可以防塵;過一個小時再蓋上去,很多灰塵已經(jīng)進去了。”廖強笑著說。

廖強給學(xué)生出的“難題”還有很多,比如“同樣火力下,鋁盆和不銹鋼盆里的水,哪個先燒開?”“夏天穿黑色還是白色的褲子更有利于散熱?”

“廖老師是在引導(dǎo)我們透過現(xiàn)象看本質(zhì),從中提煉出科學(xué)問題?!标惾卣f。

采訪臨近結(jié)束,記者在一間休息室里看到,幾位學(xué)生正圍繞即將舉辦的工程熱物理研究所“盤古杯”趣味運動會展開“頭腦風(fēng)暴”,策劃比賽項目。

“這是研究所一年一度的‘盛會’,到時候全體師生都將放下手頭的實驗和論文,到運動場上一顯身手。”重慶大學(xué)能源與動力工程學(xué)院副院長付乾教授笑著告訴記者。

趣味運動會是廖強和其他老師在10多年前共同發(fā)起創(chuàng)設(shè)的,每年的比賽項目有所不同,但一直只有團體賽,沒有個人賽。

“廖老師是想借此提醒大家,做科研就像打籃球之類的團體賽,從來不是一個人的戰(zhàn)斗,要團結(jié)協(xié)作,把個人發(fā)展融入到集體事業(yè)中,融入到國家發(fā)展中?!备肚f。

如今,這個工程熱物理研究團隊,已經(jīng)從最初的幾個人,發(fā)展到擁有20多位教師、300多名碩士和博士研究生的規(guī)模。

來源:《重慶日報》記者 張亦筑 李周芳

圖片來源:劉力/視覺重慶

原文鏈接:https://epaper.cqrb.cn/cqrb/2026-05/29/005/content_rb_360475.htm