参考来源:
央视网《新闻会客厅:李官奇做客会客厅》
科普中国《世界植物蛋白纤维第一人——李官奇》
人民网(转载)《河南一农民因大豆蛋白纤维技术获中国专利金奖》
部分章节仅代表笔者个人观点,请理性阅读

人造纤维这东西,说白了,就是人类用化学手段,自己造出来能纺纱织布、替代天然纤维的材料。

从十九世纪一路走到今天,一百多年里,涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氨纶、粘胶……七大品种先后登场,把全球的纺织行业硬生生撑了起来。

如今满大街的衣裳、家纺、工业用布,一多半都是这些化学纤维在出力。

它们便宜、结实、好洗、耐穿,早已成了普通人过日子离不开的东西。

可你要是把世界人造纤维的发明目录从头翻到尾,就能看出点门道来——几乎每一件新品种的背后,都站着一支欧美或者日本的科研团队。

有名牌大学的实验室,有跨国公司的研究院,有一整套受过系统训练的科研人员。

那目录一行一行列下来:1935年,美国人卡洛瑟斯发明锦纶,就是俗称的尼龙,人类第一次把石油变成了能穿在身上的线;1940年,英国人发明涤纶,也就是"的确良",一时风靡全球;1944年,美国杜邦公司发明腈纶,人称"人造羊毛";1955年,意大利人纳塔氏发明丙纶。

一排看过去,从石油、煤炭这些原料里钻出来的化学纤维,一个比一个有名有姓,可愣是找不出一个中国人的名字。

中间这些年,中国年年消耗海量的纺织原料,全球一半以上的纤维,要上中国的织机。

可要说"原创发明"这四个字,中国始终插不上手。

咱们的纺织工人手艺再好、产量再大,用的还是别人研发出来的纤维,相关专利权益掌握在海外研发方手中。

这就好比满世界都在用你织的布,可这种纤维品类的源头,出自别处。

话虽这么说,可也没人真去较这个劲。

造纤维这事,门道太深了:高分子、纺丝、牵伸、定型,一环扣一环,光是把"涤纶"两个字讲明白,就够外行喝一壶的。

于是大家渐渐接受了一个普遍看法——原创纤维新品种,大多出自海外研发机构,国内很少有从零开始的全新品类。

很多人心里也默认了这个现实——这种高端新材料研发,得实验室里受过系统专业教育的人来做。

一个农民,高中文凭,没有配套科研团队,没有专项科研经费,想改写世界纤维的发展名录?

这听着,简直像个段子。

段子归段子,可真要干成了,那就成了值得记录的事件。

偏偏这位农民,既没有大量学术论文发表,也没有专项课题经费,靠的是一股旁人看不明白的犟劲儿。

犟劲儿这东西,搁在旁人眼里是认死理,搁在他自己手里,是很长一段时间都没有松动的坚持。

这份坚持看不见摸不着,可恰恰是它,让一根计划从豆粕里抽取出来的丝,后来被国际行业组织知晓。

九十年代的河南滑县,就出了这么一个人,打算尝试攻克这个不少海外研发人员尝试过但没能落地的难题。

他把打拼攒下的数百万元家产,计划大量投入进去。

预估周期长达十年,中间要经过很多轮试验,大概率会反复失败,不断调整方案。

榨油之后剩余的豆粕,在他的设想里,有可能变成可以纺纱织布的纤维,后续如果试验顺利,有机会被纳入国际纤维名录。

当年那些摇头说"不成"的业内人士,后续也持续关注着试验进展。

这根设想当中的丝,一旦落地,会成为国内在人造纤维原创品类上一次新的尝试。

在它被行业认可之前,有一段漫长的试验周期,几乎没有人看好这条路,也很少有人持续跟进记录试验细节。

有人问,一个农民,放着安稳的生意不做,偏要去尝试这个难度极高的方向,图什么?

这个问题,他后来被问了无数遍。

答案,其实从一开始就藏在他最初看到文献、产生想法的时候。

那段日子,没有掌声,没有确定的成果,他依旧按自己的节奏推进试验。

如今回头看,正是那段无人看好的漫长试验周期,支撑起后续的试验成果。

一个农民,真能完成全球不少顶尖研发人员没能落地的技术路线?

这份设想当中的新型纤维,背后又会伴随哪些试验路上的阻碍?

故事,得从黄河边那片叫桑寨村的地方说起。

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【一】土地里走出来的实干能人

豫北滑县,黄河故道边上一片沃野,土地条件适合农耕。

老店乡桑寨村,就是李官奇出生和长大的地方。

1946年,他降生在一个普通农民家庭。1964年,高中毕业。

在那个年代,农家孩子能够读到高中,在村里已经算是读过不少书的人。

毕业之后他回到村里,没多久担任生产队长,负责片区的农事安排和集体劳作,日常日子稳定。

一起劳作的村民愿意听他安排,他动手能力强,农活、简单机械维修都能上手。

谁家农机具出故障,找到他,大多可以排查修好;田间耕种、收割安排,他也能梳理清楚。

庄稼人务实,认可动手能力强的人,李官奇就是队里大家认可的人。

也是这份什么器械都愿意上手摸索的习惯,让他不想一直局限在农耕劳作当中。

机器、粮油加工生意,他都想亲手接触、摸索。

他心里有个想法:这辈子,想做一点和旁人不一样的事情。

李官奇天生不愿意一直重复一成不变的生活。

上世纪七十年代,他辞去生产队长职务,外出寻找经营机会,做起小生意。

当时经营管控逐步放开,愿意外出摸索机会的人,更容易抢占市场先机。

不少人还在观望的时候,他已经带上工具,四处奔走寻找业务。

那几年跑业务的过程里,他持续熟悉各类粮油加工机械的构造,零件磨损、传动故障这类常见问题,慢慢都摸得清楚。

这份长期和机械设备打交道积累下的经验,后来在试验阶段帮了他很大的忙——常规渠道买不到适配的试验设备,他可以自行设计加工。

这段外出闯荡的经历,为他后续创业打下基础。

他看准当时农村粮油加工的市场需求,筹资创办滑县当地较早的民办企业——滑县粮油机械厂,主营面粉加工机械的设计制造。

当时农村小型面粉加工厂陆续开办,加工设备市场需求很大。

李官奇生产的设备耐用、定价适中,订单源源不断。

按他自己的说法:一套设备利润可观,一年可以成交上百套。

靠着这个业务,他积累了第一笔资金,还在全国承接接近四百个面粉厂的设备制造、安装工程。

国内不少地方的小型面粉作坊,都在使用他参与设计、安装的设备。

和机械设备打交道的经历,让他切实感受到技术带来的市场价值。

赚到资金之后,他没有停下钻研,机械行业更新快,产品一旦跟不上市场需求,就会失去竞争力。

他清楚这点,所以生意越是顺利,越持续钻研设备构造,每一个零件、每一道加工工序,都会反复琢磨。

熟悉面粉机械之后,他继续拓展业务方向。

1985年,在原有工厂基础上,组建油脂浸出机械厂,转向榨油配套机械、饲料加工机械研发。

长期做机械,他慢慢形成自己的思路:单纯仿制现成设备,没有长期竞争力;去做别人还没有成熟方案的设备和工艺,才能站稳市场。

这个思路,他之后一直沿用。

他做事习惯稳妥,承接面粉厂项目,会先到厂房实地观察设备运行、工人操作方式,摸清全部流程再动手加工制造;

设备安装完成,还要现场跟进试运转,直到产出合格面粉才算交付。

靠着稳定的产品和踏实的交付方式,老客户持续复购。

油料加工行业里,菜籽粕脱毒是长期存在的难题。

榨油产出的菜籽粕含有芥子甙,不经过脱毒处理,不能直接当作畜禽饲料,不少从业者都刻意避开这个难题。

李官奇开始查阅资料、反复试验,还和山西师范大学相关人员开展合作,研发出新的菜籽粕脱毒工艺和配套设备,这套工艺投入使用之后,产生了不错的经济效益。

1990年,这套成果在全国第四届发明展览会上拿到银奖。

经过几次技术迭代,这家企业逐步成为河南粮油机械行业里规模靠前的厂家,企业资产积累到数百万元。

那个阶段,当地很多人还在羡慕万元户,李官奇已经积累了可观的资产,十里八乡提起他,都认可他善于钻研、敢闯敢干。

生意做到这个程度,不少人都会选择守住现有产业安稳经营。

李官奇不一样,闲不住,遇到陌生的技术方向,就愿意多了解。

他曾经说过,自己搞技术研发,不想单纯模仿别人;研发成果如果没法工业化落地,产生实际价值,就不符合他做研发的初衷。

没有人预料到,改变他后续人生轨迹的,不是面粉机械,也不是榨油设备,而是1991年偶然看到的一份外文刊物。

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【二】一本外文刊物,引出一个新方向

1991年,李官奇偶然翻阅到美国《化学文摘》,里面一段译文篇幅很短,核心内容是:豆粕当中含有的大豆蛋白存在制备纤维的可能性,有机会开发成新型植物蛋白纤维。

短短一段话,吸引了他全部注意力。

他反复翻看这段文字,反复琢磨这件事的可行性。

很多人看到这段记录,看过就翻过去了,但是他把这条信息记了下来。

他查阅相关资料之后了解到,海外很早就有人尝试同类方向,但是都没能完成稳定工业化落地。

越是很少有人做成,他越觉得存在探索空间,如果技术路线已经成熟,轮不到他从零开始摸索。

动植物蛋白纺丝,并不是全新设想。

早在十九世纪末、二十世纪初,海外就已经有人开展相关探索。

1935年,意大利科研人员尝试用牛奶、花生蛋白纺丝;1938年,英国ICI公司开展同类试验;1939年,美国企业尝试从玉米、豆粕当中提取蛋白制备纤维。

上世纪四十年代,美国、日本先后研发酪素纤维;1945年,美英机构专门针对大豆蛋白纤维开展研究;1948年,美国通用汽车公司,成功从豆粕当中提取蛋白拉出纤维样品。

但这些试验样品性能存在短板,纤维强度不足,容易断裂,没办法直接放到纺织设备上织布。

一批又一批研发主体投入之后,陆续停止项目。

1969年,日本东洋纺把牛奶蛋白纤维做到小规模工业化,但是原料消耗极大,一百公斤牛奶只能提取两公斤蛋白,生产成本居高不下,很难大范围推广。

综合来看,海外几十年的探索,大豆蛋白纤维一直停留在试验样品阶段,稳定量产、用于纺织的路线没有跑通,在很多业内人士眼里,这条路线很难落地。

李官奇从成本和原料条件角度梳理这件事。

国内大豆种植量大,每年产量千万吨级别,榨油之后的豆粕存量充足,采购成本偏低。

如果大豆蛋白纤维能够量产,属于农业副产物资源化利用,理论生产成本远低于真丝、羊绒。

一旦量产成功,既可以给豆粕找到新的利用渠道,也能产出触感接近高端天然纤维、普通消费者负担得起的纺织原料。

真丝、羊绒售价高,普通消费者日常穿着很难大面积使用;如果这种纤维成本可控,市场空间很大。

他梳理原料渠道、加工设备条件,他本身可以自主加工专用设备,周边榨油厂、粮站资源熟悉,原料采购渠道通畅。

条件梳理下来,他判断值得投入试验。

想法成型之后,消息慢慢在周边传开,身边大多数人并不看好。

一起做生意的伙伴劝他,粮油机械是他熟悉的领域,高分子、湿法纺丝属于完全陌生的赛道;海外专业团队配备实验室、专项经费都没能做成,他只有高中学历,难度太高。

家里人也很担心,多年积累的资金一旦全部投入试验,如果持续失败,家底会大量消耗,之前安稳的生活都会受到影响。

熟悉纺织材料的业内人员也提出客观难点:蛋白分子稳定性差,蛋白提取、改性、湿法纺丝、定型,每一个工序都有严苛参数要求。

参数出现微小偏差,要么得不到连续长丝,要么纤维强度达不到纺织标准,过往海外项目失败的案例都摆在公开文献里。

李官奇清楚这些客观难点,他的判断和其他人不一样。

海外的项目,一部分卡在成本,一部分卡在纤维力学性能。

国内豆粕供给充足、价格低,原料成本方面存在天然优势;强度指标属于工艺参数问题,参数可以通过大量试验慢慢调试,不存在绝对不可突破的壁垒。

旁人的提醒,没有打消他继续试验的想法。

他见过大豆原料,也清楚纺织面料的市场需求,觉得这个方向值得投入时间、资金去尝试。

他决定启动试验,给自己预留较长的探索周期。

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【三】高中学历,啃起化学专业内容 确定方向之后,李官奇逐步缩减原有粮油机械业务的投入,把积累的资金调配出来,采购专业书籍、试验试剂、基础配件。

高分子化学、生物化学、试剂分析、纤维工艺学、大学物理,这些都是他之前没有系统学习过的内容。

刚开始读专业书籍,理解起来难度很高,大量陌生专业名词、化学符号。

他配套购买各类词典、工具书,遇到不懂的名词、反应原理,逐个查阅弄懂。

持续多年,购书投入就达到十余万元,家中各处都堆放专业书籍,床上、桌面、角落都放着翻看的资料。

家人进屋,经常看见他埋在书堆里。

很多个深夜,他独自对照文献,抄写、梳理化学公式。

白天处理试验相关筹备,晚上看书学习,吃饭的时候脑子里还在琢磨工艺逻辑。

未知的内容很多,只能持续自学。

看书投入的时候,经常忘记吃饭。

1993年,他在河南浚县选定场地,投入三百多万元搭建小试车间。

试验阶段的困难,比前期学习理论的时候更多。

市面上没有适配大豆蛋白纺丝试验的成套设备,设备主体需要自行设计、加工组装。

先后尝试湿法小试、干法纺丝、干喷湿纺多条路线,逐条记录试验数据,对比不同路线样品的表现,最终选定湿法路线开展中试。

之后按照中试需求,加工配套试验装置,整套中试持续三年。

车间里面,堆满他自行加工、组装的试验构件。

图纸反复修改,车床、焊机这些工具,他熟练使用,和之前种地用农具一样顺手。

遇到不懂的工艺细节,多方请教;翻烂的专业书籍,破损之后再重新购置。

夜里躺在床上,脑子里反复梳理纺丝液配比、牵伸倍数这些参数。

周边邻居看到他长期泡在车间、埋头看书,觉得他一门心思扑在陌生的事情上。

他自己有一套记录方法,每一轮试验,配方、温度、时长、样品出现的问题全部记录在册,辅以简单草图标注异常点。

后续专家查阅这批试验记录的时候,评价记录规范,符合试验档案的要求。

这三年里面,大大小小试验开展两百多次。

有的样品强度达标,但是质地过硬,模量偏高,触感不好,就继续调整配方降低模量;

同步调试工艺,优化吸湿、导湿性能;

调整纤维截面形态,尝试异形截面,依靠截面结构优化透气导湿效果。

每一组工艺参数,都依靠一轮轮试错确认,没有现成标准答案。

温度、配比、牵引速度任意一项变动,产出样品状态都会出现明显差别。

试验失败是常态。

小试阶段失败上百次,中试阶段失败三百多次,全流程试验前后累计失败八百多次。

资金持续消耗,积蓄不断减少。

1996到1997年,资金缺口最大的时候,家庭日常开支都比较紧张。

试验厂房一度因为欠费停电,停电之后,他点蜡烛继续翻看资料、整理试验报告,蜡油滴到纸页上,也没有丢弃记录。

反复翻看的专业书籍,书脊破损,用牛皮纸修补之后继续使用。

半夜想到新的调整思路,立刻起身记录,避免遗忘。

多年积累下来,试验记录本堆叠起来,接近半人高。

上千个日夜,没有固定节假日,车间里面是自制设备、成堆专业书籍。

越是连续失败,他越不愿意轻易停下。

文献当中记录蛋白纤维存在制备可能性,前人失败,只是没有找到适配的工艺路径。

他认准这个方向,持续推进试验。

之前做粮油机械的时候,他就是认准方案就持续打磨,蛋白纤维试验也是同样的状态。

旁人反复提醒风险,他依旧打算继续尝试。

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【四】四面承压,继续往前推进

试验推进到这个阶段,外部、内部支撑条件都在收缩。

一起参与项目的合作方,看不到短期内稳定产出合格样品的希望,陆续选择退出。

试验车间,很多时候只剩下他一个人跟进操作。

周边议论声越来越多,有人认为投入这么多资源做这件事并不划算,觉得他的选择不够理性。

桑寨村不少村民私下议论,原本条件不错,现在因为这个试验,日子变得紧张,很难理解他的选择。

之前支持他的家人,也开始劝他停止试验。

家人不是否定这个方向,是心疼他持续承受的压力,耗费大量资金和时间。

一轮轮失败之后,看不到明确终点。

家人提议及时止损,转回熟悉的粮油机械行业,依靠之前掌握的技术,依旧可以维持不错的生活。

妻子、子女、亲戚轮番劝说,这类劝说持续了很长一段时间。

但是他没有停下试验。

为了继续开展试验,他去到距离老家五十公里之外的濮阳搭建试验场地,常年很少回家。

自有资金耗尽之后,只能向外筹措资金,前后形成三千多万元负债。

资金压力、试验压力叠加,全部集中在这一条技术路线上。

旁人劝他止损,他有自己的考量:如果中途停下,之前所有试验投入全部作废;继续推进,还有找到合适工艺参数的可能性。

停下,就等于直接放弃;继续试,还存在机会。

漫长周期,多次失败,耗尽自有积蓄,背负大额负债。

大多数人到这个处境,都会选择收手。

只要放弃试验,重新经营粮油机械,过去的收入水平还有机会恢复,安稳的生活状态可以回来,不用持续承担债务压力。

但他没有选择停下。

旁人越不看好,他越想拿到稳定合格的样品。

那段时间,能变现的资产陆续处置,变现资金全部用来采购试验原料、缴纳能耗费用。

生活拮据,试验节奏没有放缓。

深夜车间机器运转,只有他一人核对数据、修改方案,所有试验异常,只能自己复盘、调整。

他把多年积累的试验记录全部调出,逐条复盘每一次失败的诱因。

很多次配比、温控、牵引参数都按照文献设定,样品依旧达不到纺织标准。

他不断推翻现有方案,重新设计配比。

困了就在车间长条凳短暂休息,醒过来继续调试设备。

操作设备的时候,手臂被高温部件烫伤,手上磨出厚茧,都没有中断试验。

他一直抱着一个想法:设备是人制造的,工艺是人调试的,参数一定存在合适的组合。

夜深,车间只剩机器运转的声响,他偶尔也会产生疑问:会不会这条路线本身就很难落地?会不会自己陷入没有出路的探索?

这个念头闪过之后,他还是选择继续调整方案。

走到这一步,前期投入已经很多,他不愿意没有结果就终止。

逢年过节短暂回家,他尽量不说试验里面的难处,家人能够看到他日渐增多的白发,日渐佝偻的脊背。

只有他自己清楚,一旦停下,这几年全部试验积累都会搁置。

烛光落在布满油污、疲惫的脸上,账本上的欠款数字持续增加,心里还惦记最初在刊物上看到的那条记录。

他不断告诉自己,距离合适的工艺参数,还差最后一轮调整。

同期和他同龄的乡亲,陆续盖新房、置办家产,他却把所有资源投入这个没有确定结果的试验。

但是每次想起那份外文文献里的记载,他又重新稳住节奏:豆粕蛋白纺丝不是凭空猜想,是有文献记录的方向,只是适配工艺还没有找到。

这个仅有高中学历的农民,能不能把这条很多研发人员没能跑通的工艺路线落地?

投入全部资源摸索出来的大豆蛋白纤维,能不能走出试验车间,进入工业化生产线,加工成可供织造的坯布?

当这套国内自主摸索出来的技术方案,放到国际行业平台接受检验的时候,等待他的,会是什么?