連接起田間地頭—實驗室—中試車間—功能食品、化妝品和醫藥產品的“金色紐帶”
【新觀察】一株紫蘇的產業變革
連接起田間地頭—實驗室—中試車間—功能食品、化妝品和醫藥產品的“金色紐帶”
【新觀察】一株紫蘇的產業變革
團隊科研人員進行植物提取物中試試驗。本報通訊員攝
張志軍教授指導學生實驗。本報通訊員攝
科研人員在中試基地精釀啤酒車間開展功能啤酒釀造實驗。本報通訊員攝
在中北大學，一株紫蘇以其多元價值撬動產業升級的奇跡。“從食用、藥用到日化領域可衍生出30余種產品，其多種高附加值活性提取物更可為大健康產業注入新動能。”中北大學張志軍教授說。20多年來，他率領中北大學紫蘇精深加工與高值化利用團隊以“小作物、大產業”模式，精准破解農產品加工鏈短、附加值低的痛點，通過不斷的科技創新，用技術賦能，為農作物延伸產業鏈、提升價值鏈提供了強大助力和典型范本。
廿載耕耘
打造紫蘇全產業鏈新格局
在中北大學附近的村子，一塊兩畝大的試驗田裡，一株株紫蘇郁郁蔥蔥，張志軍教授滿臉汗水，正躬身除草。這樣的場景，最早出現在20多年前。
2004年，張志軍和愛人李會珍雙雙獲得浙江大學作物學專業博士學位后，選擇扎根中北大學。“當時學校生物工程專業剛起步，我們急需確定研究方向。”李會珍教授回憶說。彼時，原省農科院南建福教授一席話為他們指明了方向：“紫蘇種子含油率高達40%—50%，油中α-亞麻酸含量60%左右，居油料作物之首﹔同時莖葉含有抗氧化、抗炎、保肝等生理活性成分，是醫藥、保健食品和化妝品的重要原料。”
作為亞洲特有的藥食同源植物，紫蘇在我國已有兩千余年栽培歷史。“聽了南老師的建議，我們決定以紫蘇為切入點，主攻特色植物油研究方向。”張志軍說，南教授慷慨贈予了自己收集的紫蘇種質資源20多份，研究從此起步，“當時學校沒有試驗田，我們就在上蘭村租地種紫蘇，開展品種試驗”。從育苗播種、除草施肥到田間觀察記載、收獲，張志軍都帶著研究生親自下地勞作。二十多年光陰荏苒，如今他已成長為中北大學生物工程學科帶頭人，帶領著一支46人的科技創新團隊。
20多年來，中北大學紫蘇精深加工與高值化利用團隊累計收集紫蘇種質資源200余份，培育審定新品種3個，申請國家發明專利35項，創新性提出5.0版紫蘇梯次利用產品路線圖，開發油、蛋白、精油、色素等六個系列產品共30多個，相關成果多次亮相美國、瑞士、日本、巴西等國際展會。團隊在產品開發和助力產業發展同時探索工程領域科學問題，注重人才培養，近年先后發表紫蘇相關學術論文130多篇，出版專著3部，承擔國家級和省部級科研項目20多項，多項研究成果達到國際先進水平，中北大學紫蘇相關成果數量達到全國第一、國際前列，並培養博士、碩士研究生50多名。
科研平台建設同樣碩果累累。2024年7月，由中北大學和國家特色油料產業技術體系共同主辦的首屆全國紫蘇科學技術與產業發展大會在山西省太原市陽曲縣舉行，會上，中北大學發起成立“中國紫蘇產業技術創新戰略聯盟”並當選聯盟理事長單位，同時推動國家特色油料產業技術體系山西紫蘇加工試驗示范基地正式落戶陽曲﹔2025年3月10日，山西省植物提取產業技術創新戰略聯盟成功獲批，這是繼2023年山西省植物提取工程技術中試基地后該團隊獲得的又一省級平台。2024年，團隊還承擔了省總工會山西省張志軍職工創新工作室、太原市委組織部“博士小院”等多個平台的建設。各種榮譽、頭銜越來越多，張志軍的工作日程也愈發緊湊，他依然堅守初心在紫蘇產業化的道路上堅定前行：“8月初將帶領團隊成員赴內蒙古呼倫貝爾市鄂倫春自治旗組織召開第二屆全國紫蘇科學技術與產業發展大會。”
科技賦能
解鎖紫蘇“全身寶藏”密碼
4月底，位於太原市陽曲縣的山西大健康生物產業技術研究院的一層中試車間內，1500L植物精油提取設備正式投入科研與中試生產，生產負責人、副院長張由盛介紹：“該設備可‘一機多用’，實現植物揮發油輕油與重油同步分離，揮發油與純露同步收集。除紫蘇外，還可為企業提供迷迭香、薰衣草、艾葉等不同類型植物揮發油的提取中試服務。”
將小小紫蘇打造成富民大產業，是該團隊二十多年如一日的追求。20多年來，他們圍繞小小的紫蘇，持續推進各項技術更新迭代，不斷創新。“紫蘇全身都是寶，蘇籽、蘇葉、蘇梗均可入藥。”在琳琅滿目的產品展示櫃前，張志軍如數家珍，“這是紫蘇籽，先榨油之后可提取α-亞麻酸，具有降脂降壓、軟化血管等多重作用，還可繼續分離出蛋白粉，有助於改善睡眠、增強肌肉和心肌功能，進一步開發出降尿酸?、降糖?及低苯丙氨酸?特醫食品等功能產品﹔莖葉中含有迷迭香酸、花青素，是可耐高溫的天然食品防腐劑，具有抗氧化和抗腫瘤作用，可廣泛用於食品、化妝品和醫藥領域﹔紫蘇精油具有預防感冒、減緩壓力作用，精油微囊粉可用於果蔬保鮮，無任何毒副作用，團隊合作企業生產的紫蘇精油手工皂已在市場銷售，紫蘇精油酸奶也已授權國家發明專利﹔紫蘇秸稈還可加工成微晶纖維素、納米纖維素……”
核心技術突破尤為亮眼。團隊獨創的生物?+膜分離技術，成功解決了紫蘇蛋白與多糖分離的行業難題。“脫殼榨油后餅粕目前僅作為飼料，價格較低，經團隊研發的特殊工藝脫脂后，脂肪酸含量達到1%以下，脫脂蛋白經過精細提取分離，去除纖維素，經分子網絡設計選用特定蛋白?剪切，通過陶瓷膜、有機膜分離得到不同分子量高純度蛋白?，最后還要進行體外細胞學檢測、動物模擬實驗驗証，臨床試驗等。”李會珍介紹說，“在高純度α-亞麻酸分離方面，團隊更是攻克難題，將得率從25%提高到50%，純度提升至87%，遠超市場上83%的最高水平﹔在多酚和色素提取方面，通過雙水相萃取結合泡沫分離等新技術打破傳統工藝。”
這些技術突破有望帶來顯著經濟效益。“85%以上α-亞麻酸市場價格可翻倍﹔不同規格蛋白?每公斤售價100元—300元，比餅粕增值百倍﹔紫蘇精油批發價3000元/公斤，日本化妝品市場每毫升售價100多元，精油提取同時還能生產迷迭香酸提取物。”團隊核心成員侯天宇副教授介紹說。20多年來，張志軍帶領團隊以植物資源綜合開發與利用為研究方向，在紫蘇的研究與產品開發上一路前行——目前，團隊培育的新品種在我省太行山區推廣種植10萬畝以上，紫蘇保健油、α-亞麻酸、蛋白?等系列產品正在計劃投資建廠，實現規模化生產。“每一種原料通過精深加工，‘吃干榨淨’，可實現同時生產幾個產品。”張志軍表示，紫蘇產業鏈不斷延伸，價值鏈有望實現產值的翻番甚至幾十倍增值，其經濟效益、社會效益和生態效益均十分顯著。
創新惠民
產業化描繪鄉村振興新畫卷
“我們要做純天然的健康產品，讓大自然的饋贈真正造福百姓。”採訪中，張志軍的話語擲地有聲。在他的願景裡，科技創新不僅要萃取植物的精華，更要展現鄉村振興的希望。
中試環節的突破是團隊發展的關鍵轉折。回憶起曾經的困境，張志軍感慨萬千：“中試基地是打通從實驗室到生產線的‘最后一公裡’。”2024年1月，中北大學校友招商會在陽曲召開，時任縣長兼陽曲現代農業產業示范區管委會主任的姬發軍在參加活動時注意到了紫蘇研究項目，即刻拋來橄欖枝。這個地處北緯38度農業生產黃金種植帶的縣城，與團隊一拍即合。“張老師帶領團隊來了，我們現代農業產業示范區就有了靈魂，縣裡願意克服一切困難，滿足一切要求，圍繞植物提取和農產品深加工，打造一流中試基地。”姬發軍親自到團隊考察后說。在中北大學、陽曲現代農業產業示范區及山西領創生命健康產業園三方共同支持下，2024年7月，團隊創建的山西大健康生物產業技術研究院正式成立，2024年11月正式入駐陽曲，目前已經正式運營。據介紹，該研究院建設實驗室、中試車間3600平方米，累計儀器設備投入1000余萬元，可實現植物油、多酚、黃酮、色素、多糖、精油等提取物以及α-亞麻酸、分離蛋白、花青素、精釀啤酒等終端應用產品的中試示范生產，已為國內外20余家高校和企業提供相關技術服務。
紫蘇行業市場規模逐漸擴大，產業發展前景更加廣闊，鄉村振興的畫卷正在田間地頭徐徐展開。2023年冬，中北大學幫扶村五寨縣東秀庄鄉小雙碾村建起了“紫蘇科技小院”，今年4月23日，該村以庭院經濟的模式，開始試種2個紫蘇新品種，村民們施有機肥、翻地、鋪地膜、播種，滿懷希望拉開了紫蘇種植序幕。據悉，到目前為止，該團隊已在全省建立了5個“紫蘇科技小院”，技術扶持盂縣、陵川、陽城等多個縣（市）紫蘇產業發展，與省內外高校、企業的合作也越來越多，涉及的山西特色植物資源種類越來越豐富，如黑玉米、火麻、食用菌、黃?、紅棗、沙棘、黃花、藜麥、核桃、鐵皮石斛等。
“團隊正籌劃與企業合作建設年產500噸的植物蛋白?生產線、年產1500噸的花青素生產線，努力打造以紫蘇加工為主的特色油料加工產業園。”張志軍透露。站在山西大健康生物產業技術研究院嶄新的中試車間裡，機器的轟鳴聲仿佛奏響了產業振興的進行曲。這條連接田間地頭—實驗室—中試車間—功能食品、化妝品和醫藥產品高科技企業的“金色紐帶”，正讓越來越多的人分享到科技創新的紅利。
本報記者李林霞 本報通訊員胡慧萍
點評
科技入田 價值無限
中北大學張志軍教授團隊二十多年如一日深耕紫蘇全產業鏈研發，以科技創新撬動傳統農業轉型升級，為鄉村振興提供了生動范本。從田間育種到精深加工，團隊攻克多項技術難題，開發出30余種高附加值產品，將紫蘇的食用、藥用和日化價值“吃干榨淨”，實現了產業鏈延伸與價值鏈躍升。
更難能可貴的是，團隊始終以惠民為導向，通過建立“紫蘇科技小院”、推廣種植技術、搭建中試平台，將科研成果轉化為實實在在的產業動能。陽曲縣中試基地的落地，不僅打通了從實驗室到生產線的“最后一公裡”，更探索出了一條科技助力農業現代化的有效路徑。
小紫蘇成就大產業的故事啟示我們，科技創新與農業的深度融合，是提升農產品附加值、推動鄉村產業振興的重要突破口。在全面推進鄉村振興的新征程上，需要更多這樣的創新實踐，讓科技之花在廣袤田野絢麗綻放。
李林霞
山西日報、山西晚報、山西農民報、山西經濟日報、山西法制報、山西市場導報所有自採新聞（含圖片）獨家授權山西新聞網發布，未經允許不得轉載或鏡像﹔授權轉載務必注明來源，例："山西新聞網-山西日報 "。
凡本網未注明"來源：山西新聞網（或山西新聞網——XXX報）"的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在於傳遞更多信息，並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
