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杜仲渾身都是寶。除了具有藥用價值和食用價值之外，從杜仲樹的葉、皮、根中提取的杜仲膠，不怕酸堿腐蝕、不易變形，防水、防扎、防輻射。加入3%—5%的杜仲膠，可以增加輪胎的耐扎性，延長輪胎使用壽命。更為神奇的是，如果扎破了，80攝氏度以上的溫度處理一段時間便可自愈合。

樹木檔案

杜仲又名膠木，為杜仲科植物，是一種落葉喬木，高可達20米，胸徑50厘米以上，樹皮為灰褐色，粗糙，內含橡膠，折斷有拉絲。它的小枝沒有頂芽，側芽具有6—10片芽鱗。葉片橢圓形，果實具有翅，呈橢圓形，頂端有凹缺，果內含1粒種子。花期在4—5月，果期在10—11月。杜仲主要分布于長江中游及南部各省份，并在全國范圍內廣為栽培。

河南商丘杜仲產業種植基地 杜紅巖攝

杜仲是我國特有的植物，世界95%以上的杜仲資源都在中國。

杜仲皮、葉、花、籽等植物組織器官含有多種可供開發利用的重要成分，是一種集橡膠、樹脂、木質纖維素、油脂、蛋白質、藥物活性成分于一體，具有較高潛在經濟效益的樹種。

隨著時代發展，越來越多的人認識到杜仲的功效，它甚至被人們稱作“植物黃金”“中國橡膠樹”。

杜仲皮含有膠絲，也是中藥材 杜紅巖攝

杜仲渾身是寶

若將杜仲的樹皮、樹枝或葉子折斷，你會看到有絲線粘連，就好像藕斷絲連一般，所以它還有個民間叫法——扯絲皮。那些粘連的絲線就是杜仲的膠絲，高度絕緣，和天然橡膠是同分異構體，與產于三葉橡膠樹的天然橡膠化學成分相同，是世界第二大天然橡膠資源。

西北農林科技大學教授張康健是國內最早研究杜仲的科學家之一，在他和蘇印泉教授等科學家的帶領下，西農杜仲團隊歷經30余年創造了杜仲史上很多“零的突破”：改杜仲喬林栽培為矮化栽培，實現杜仲當年種植當年收益，一次種植連年收益；歷時16年選育出高膠型、高藥型“秦仲1-4號”杜仲新品種，出版了國內外第一部全面系統論述杜仲次生代謝物和杜仲籽油的專著《中國杜仲次生代謝物》《中國特有植物脂肪——杜仲籽油》，實現了杜仲在沙漠上種植，在新疆建成我國第一條杜仲精粉和活性炭生產線，等等。

2009年，西北農林科技大學的朱銘強還是一名研究生，他跟隨蘇印泉教授學習研究杜仲，其間還師從孫潤倉教授、尉芹教授以及日本小林昭雄教授繼續研究杜仲，一路從碩士讀到博士，先后參加了國際合作項目“杜仲膠遺傳基因調查研究”“杜仲膠生產技術研究”等，他帶領的杜仲資源高值化利用研發團隊于2014年8月鄧小平誕辰110周年之際在人民大會堂被授予大學生“小平科技創新團隊”的稱號。

紅葉杜仲 杜紅巖攝

寶樹資源化利用

橡膠能做什么用？

我國是世界最大橡膠消費國，但主要原料三葉橡膠屬熱帶植物，在我國適生區域很窄，僅能在海南島和西雙版納等地栽培。據不完全統計，2022年我國天然橡膠產量81.84萬噸，表觀需求量343.03萬噸，進口依存度連續10多年超過75%。

打破我國天然橡膠資源自給率低這個瓶頸的希望寄托在了杜仲膠上，但杜仲橡膠提取和提純技術落后，成為制約我國杜仲橡膠產能的關鍵問題之一。

“傳統的化學提取法成本高、效率低、純度差、溶劑還污染環境。生物提膠法也存在著發酵條件不易控制、發酵后的膠體不易提純等缺陷。”朱銘強博士畢業后留校，就開始著力攻克杜仲膠提純難關。

堅持不懈，終有成果。

近日，朱銘強團隊在杜仲膠功能材料開發研究上取得新突破，將杜仲膠提取純度提高到99.0%以上，攻克了“杜仲膠高效提取和提純”這一科學難題。

朱銘強帶領主要由青年教師和研究生組成的團隊，首次提出了綠色低共熔溶劑耦合生物法清潔提取杜仲膠新途徑——乳酸-氯化鋅溶劑體系。與機械粉碎、堿處理等杜仲膠傳統提取方法相比，新方法杜仲膠提取效率大幅提升，杜仲膠產率、純度分別超過91.0%和99.0%。

杜仲膠的提取分離成本大幅降低了，但杜仲膠又出現了原材料供應不足的問題。可喜的是，2016年12月原國家林業局出臺的《全國杜仲產業發展規劃（2016—2030）》明確提出，到2030年我國將新增杜仲種植面積300萬公頃，這為整個杜仲產業發展提供了后續動力。

“若能實現300萬公頃杜仲產業基地的發展規模，我國杜仲橡膠年產量將超過120萬噸，為我國目前天然橡膠產量的1—2倍，可實現60%的需求量。”朱銘強說。

杜仲雄花 杜紅巖攝

杜仲產業迎來春天

杜仲膠獨有的橡膠—塑料二重性使其在熱塑性、熱彈性和高彈性等功能材料和工程材料領域的應用前景日益凸顯，國民經濟和國防軍工對杜仲膠在產量、品質、性能等方面提出迫切需求。

杜仲種植面積擴大了，能不能讓這棵寶樹變得更值錢？能不能提高它的采收效率？產業發展中的新問題又涌現出來。

基于上游清潔高效提取所得杜仲膠，研究團隊采用分子動力學方法，預測了杜仲膠與丁腈橡膠、天然橡膠的相容性。結果表明，當杜仲膠含量小于50%時，杜仲膠和丁腈橡膠在398開氏溫度下具有良好的共混性能，杜仲膠和天然橡膠在350開氏溫度下具有良好的共混性能。團隊因此提出了一種杜仲膠復合丁腈橡膠或天然橡膠的共混硫化工藝。研究發現，與傳統橡膠產品相比，該共混硫化工藝所得混煉膠具有更優異的抗老化性能、抗屈撓性能、耐磨性、疏水性等。

利用杜仲膠的優異性能，朱銘強帶領團隊結合自創固化技術體系，采用磁性填料——錳鋅鐵氧體中空微球和導電填料——超導炭黑，通過熱壓成型工藝開發了兼顧耐磨性、疏水性和抗腐蝕性能的杜仲膠基綠色高效電磁屏薄膜，其電磁干擾屏蔽效率大于80分貝。通過復磁導率、復介電常數和電磁干擾屏蔽效率計算等手段，團隊揭示了該材料以介電損耗為主導，協同磁損耗的電磁干擾屏蔽機制。

以上研究結果，為杜仲膠清潔高效規模化提取分離提供了技術支撐，為以杜仲膠為聚合物基體，在新能源汽車、雷達信號屏蔽、柔性可穿戴設備等新型應用場合開發多功能電磁干擾屏蔽產品提供了理論支持。

杜仲果實 杜紅巖攝

理論指導實踐，實踐推動理論。

葉林和果林是目前杜仲種植中最具潛力的產業化綜合利用模式。“對于1畝地而言，2至3人連續作業10個小時才能完成平茬任務，另需要一天時間才能采集完樹葉，而剝完樹枝皮需要10個人用20天時間。”朱銘強說，傳統的人工收獲方式效率低、成本高，難以滿足杜仲產業快速發展對原料的需求。

針對葉林種植模式，朱銘強帶領團隊首次研發了杜仲播種機、平茬以及脫葉剝皮機裝備。使用該平茬以及脫葉剝皮機裝備，每天可采收杜仲林5—8畝。在杜仲翅果采收上，朱銘強團隊研發了錘片式杜仲翅果剝殼機，新裝備對種子的損失率僅為1.78%，去雜率超過90%，實現了翅果規模化機械剝殼以及果仁和果殼的高效分離。

渾身都是寶的杜仲，隨著機械化采收裝備與技術的提高，迎來了產業發展的春天。1986年出生的朱銘強，盯著杜仲產業發展，帶領團隊不斷攻堅克難，成效卓著，也被業界稱為“杜仲博士”。

目前，朱銘強團隊提出從種植到收獲的全程“訂單式杜仲林業”種植模式，在陜西、新疆、河南、山東等地推廣杜仲豐產基地6萬畝，種植戶年收入最高200余萬元。

“我們對杜仲這棵寶樹充滿希望！”朱銘強說。（付文婷 靳軍）