中國是最早使用食品香料的國家之一,花椒、大料、桂皮等中國傳統香料的使用有幾千年歷史。然而,上個世紀90年代以前,我國食品加工業所需的關鍵肉味香料卻完全依賴國外生產,有的進口價高達每公斤十余萬元,與當時黃金的價格相當。
打破這一尷尬局面的人叫孫寶國。由孫寶國負責研制的含硫食品香料和咸味食品香精,不僅打破了國外大公司的壟斷,每年為中國香料香精企業創造幾十億的產值,而且還出口到國外,使我國一躍成為國際上重要的食品香料和咸味食品香精生產國。2009年,孫寶國成為中國工程院環境與輕紡工程學部最年輕的院士。他是目前我國食品行業僅有的兩個院士之一,同時也是在一所地方本科院校——北京工商大學“土生土長”的院士。
孫寶國“香”在哪里呢?
突然有一天,孫寶國走在同事中間,同事們紛紛問:“誰吃火腿腸了?”他猛然意識到,實驗成功了!
由臭變香的“孫寶國味兒”
上世紀80年代,制約我國方便食品、肉制品、仿肉制品、速凍食品、膨化食品、調味品等咸味食品發展的關鍵問題,是缺少代號為“030”(2-甲基-3-巰基呋喃)和“719”(甲基(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚)的肉味食品香料。它們最初是從畜禽肉中發現的關鍵肉香味物質,美國國際香料公司在上世紀70年代合成并率先實現了商業化生產,賣價奇高,我國進口價每公斤曾分別高達9萬元和14萬元,后者跟當時黃金的價格差不多。通過控制關鍵香料的品種、技術來保持其領先地位并獲得壟斷利潤,是世界香料大公司的普遍做法。解決食品企業不得不從國外購買高價“030”和“719”的困境,成為當時輕工領域香料研制的重點,并且列入了國家“七五”攻關項目。
1984年從北京輕工業學院(北京工商大學的前身)畢業留校的孫寶國,學的就是精細化工專業。面對國外大公司的壟斷,孫寶國暗下決心,要研制出中國自己的香料。1986年讀研究生后,孫寶國確定了香料研究的主攻方向,把研制“030”作為自己碩士論文的選題,并于1987年7月開始實驗。
要成功合成這兩種香料必須突破低溫反應、中間體聚合等多個關鍵技術,而當時中國的合成香料技術還比較落后。孫寶國的研究相當于從零開始。
孫寶國告訴記者:“我一開始也不知道怎么做,兩眼一抹黑。我只能沒白沒黑地在實驗室做實驗。下班時間到了,學校化工樓要關門,但實驗還沒做完,我就不能停,如果停了,這個實驗就廢了,我只得堅持做完。當實驗做完以后,化工樓早就關門了,我只能從廁所窗戶里爬出來。窗臺原來布滿灰塵,爬來爬去,最后都被我爬得發亮了。”
“030”中間體合成要在零下20度反應,如何達到那么低的溫度成為當時的第一難題。因為,我們國家那時還沒有小的制冷機。實驗條件的簡陋并沒有阻礙孫寶國做實驗的熱情。轉眼暑去寒來,一天,紛飛的大雪讓他忽然靈機一動:用冰鹽就能達到零下20多度,工作溫度可以達到零下10度。于是,孫寶國開始每天想辦法凍冰,結果實驗室陽臺上擺的全是孫寶國用新買的盆盛上水凍的冰。他用最土的辦法解決了當時科研中最艱難的問題。
香料的研制是一個極其復雜的過程。孫寶國在實驗中用到的多是含硫有機物,臭味兒特別大。孫寶國做實驗第一就要忍受這個味兒,再臭他也要在實驗室里做。天長日久,孫寶國走到哪里身上都會帶著一股臭味兒,同事們習以為常了,管那叫“孫寶國味兒”。有一次,正是因為這股“孫寶國味兒”,他竟然被乘客從公交車上轟了下來。
孫寶國年復一年、日復一日地忍受著惡臭的危害,苦苦尋找著“030”化學合成的關鍵所在。
1989年5月,離研究生畢業還有兩個月。突然有一天,孫寶國走在同事中間,同事們紛紛問:“唉,誰吃火腿腸了?誰吃火腿腸了?”他猛然意識到,自己身上的“孫寶國味兒”變了,變成火腿腸味了。實驗成功了!
年輕的孫寶國一舉攻克下代號“030”的香料合成技術,完成了國家“七五”攻關項目中的一項。一位中國研究生完成了復雜的香料研制,打破了國外大公司的壟斷,讓價比黃金的香料走入了尋常百姓家,整個香料界都為之震驚。
在化學實驗的過程中,看似簡單的兩步卻要經過成千上萬次的反復嘗試。
一定要把“719”做出來
攻克“030”合成技術的成功,并沒有讓孫寶國完全沉浸在成功的喜悅當中,在他的心里深埋著一個遺憾,因為他沒有完成國家“七五”攻關項目中另外一個目標香料“719”的研制。
孫寶國回憶說:“從合成原理上看,‘030’再往下走兩步就能夠到‘719’,但當時實驗原料根本不夠。仔細一想,國家給了我們這樣重大的攻關任務,卻有一個沒有完成,真是有點丟人。”使命感容不得他停下腳步,孫寶國說,當時他只有一個念頭,一定要想辦法把“719”做出來。
在化學實驗的過程中,看似簡單的兩步卻要經過成千上萬次的反復嘗試,稍有差池就會前功盡棄。在一次實驗中,孫寶國覺得沒有問題了,便出去吃飯,結果控制器恰在此時失靈。電壓不斷加壓不斷升溫,瓶子里10公斤的材料一下燒著了。等到孫寶國回來,整個實驗室全是黑的。這次失誤令孫寶國備受打擊。
孫寶國意識到科學的道路布滿荊棘,只有憑借頑強的意志才能戰勝困難。于是在教學科研之余,他又為自己增加了一項任務:冬泳。孫寶國覺得做事情貴在堅持,如果能把冬泳堅持下來,就能把實驗堅持到底。最后,他把冬泳堅持下來了,而且堅持了3年。
懷著不成功絕不罷休的信念,孫寶國像著了魔一樣在實驗室里安了家。從早到晚無論寒暑,在他的世界里只有攻關項目。1991年,一封又一封加急電報被送到學校收發室,而電報的主人卻一無所知。原來孫寶國一心撲在實驗上,一個多月也沒給家里寫信、打電話,他父親一個人在家既想孩子也由于天熱,突發腦溢血。此時的孫寶國已經不吃不喝地連續在實驗室里工作了10個小時。手握同事送來的6封加急電報,他才感到天塌下來了。
等到孫寶國和母親趕回老家,父親已經處于昏迷狀態,直到臨終也未能再說一句話。對此孫寶國心里充滿愧疚。他一時手足無措,不知該怎么辦。但當想到母親經常跟自己講忠孝不能兩全的話,他的心豁然開朗了,還得全力以赴去做實驗。匆匆料理完父親的后事,他立刻趕回學校,又一頭扎進了實驗室。孫寶國下定決心,一定要把實驗做出國際水平,以告慰父親的在天之靈。
研制“719”最大的難度是合成路線。為了尋找合適的原料,孫寶國可謂踏破鐵鞋。其中有一種原料叫做二甲基二硫醚,當時只有遼陽橡膠化工廠生產。美國就是用這個原料合成的。于是,孫寶國跑到遼陽。原料找到了,但是經過實驗發現這個路線不行,副反應很多。
“719”的研制出現了困難。孫寶國苦苦思索。一天,憑借全面的專業知識和觸類旁通的能力,他突然找到了靈感。原來,孫寶國當時正在做一個咖啡香味香料的研究,它的化學結構跟“719”有很多相似之處,咖啡香味香料的成功給了他啟示。孫寶國把咖啡香味香料的合成方法應用到“719”上去,路一下子走通了。
1994年,價比黃金的香料“719”研制成功了,中國關鍵肉味香料終于擺脫了依賴進口的局面,15家相關的肉味香料企業應運而生,建成了世界上最大的“030”和“719”生產裝置,使我國成為世界上兩個能夠生產此類高檔香料的國家之一和含硫香料生產大國。
從早期含硫香料的研究,到后來的肉味香精,再到脂肪調控氧化的研究,都是沿著一個方向不斷地深入。
做學問要把握學科的方向
孫寶國1961年出生于山東招遠市霧云山下一個普通的農民家庭,他祖上3代都是制造龍口粉絲的好手,著名的雙塔牌龍口粉絲就是他父親創出來的。但他卻對化工產生了濃厚的興趣。
1980年9月,當了3年多山村中學民辦教師的孫寶國,考入了北京工商大學的前身北京輕工業學院,他的高考化學成績達到了98分的高分,被精細化工專業錄取。大二暑假期間,孫寶國和同學一起到天津的幾個香料香精廠參觀實習,他對香料香精第一次有了感性認識,覺得香料香精這個東西很神奇。懷著強烈的好奇心,孫寶國孜孜不倦地投入到學習和實驗中。他迷上了這個創造神奇的事業。
提到孫寶國的碩士研究課題,有一個小插曲。據孫寶國的研究生導師梁夢蘭回憶,那個課題當時是上海香料所承擔的“七五”攻關項目的一部分,因實驗氣味大、化學反應步驟特別麻煩,他們不愿意做,就轉給了北京輕工業學院。孫寶國和兩位同學在導師們的帶領下,不僅接下了這塊難啃的“硬骨頭”,而且啃出了好滋味。
值得一提的是,當時和孫寶國一起研究含硫化合物的另兩位同學,后來都從事了其他工作,只有孫寶國沿著這條道路一直走了下來。說到這份堅持,梁夢蘭認為這種執著與信仰的堅毅,也體現了孫寶國敏銳的洞察力:“他所有的研究都是一脈相承的,從早期含硫香料的研究,到后來的肉味香精,再到脂肪調控氧化的研究,都是沿著一個方向不斷地深入。”
“他頭腦清醒,目標明確,能抵抗誘惑,安守寂寞,所以,他能取得今天的成就我一點兒也不奇怪。”梁夢蘭這樣評價孫寶國過人的洞察力和把握時代趨勢的能力:“他能把握學科發展的方向,比如他研究的肉味香精課題,肉味香精講究的是‘味料同源’,也就是說用真正的肉來制取肉味香精,這和當今世界追求自然健康食品的潮流是相符合的。他并非閉門造車,而是積極與世界保持聯系。”
作為項目負責人,孫寶國先后主持國家重點科技攻關項目7項,國家自然科學基金項目3項,省部級重點科技攻關項目6項,申請發明專利26項,填補了30多項國內空白。1999年和2000年連續兩次獲得國家科學技術進步獎二等獎,2005年獲得國家技術發明獎二等獎。
獲得過眾多榮譽同時又身為學校副校長的孫寶國,始終保持著謙虛質樸的本色。對于培養人才不遺余力,他不僅親自為本科生上課,還對所帶的研究生關懷備至。北京工商大學07應用化學專業研究生張玉玉這樣描述她眼中的孫老師:“在我們剛入學的時候,孫老師就和我們商量著為每個人制定了詳細的學習計劃,堅持定期與學生面談。他對我們說,做學術一定不能弄虛作假,還經常給學生轉發相關的新聞以示警戒。”
我國食品工業已經連續15年保持了超過20%的增長速度,2009年產值突破5萬億元,已成為我國第一大制造業。如果孫寶國愿意,他同樣可以像那些得益于自己的研究發明的許多企業家一樣,成為千萬富翁、億萬富翁。
孫寶國還在繼續他的香料研究。在食品行業,老一些的科學家幾乎都退休了,年輕的在國內踏踏實實走下來而又出類拔萃的也就是以孫寶國為代表的幾個人。孫寶國深深知道,科學的道路是艱辛的,選擇了這條道路就意味著無私奉獻和甘于清貧。他更看重一個人對國家、對民族工業的責任。
中國教育報2010年3月22日第7版