謝劍平,男,漢族,1959年8月11日生,江蘇省武進縣人,2011年12月8日當選為中國工程院環境與輕紡工程學部院院士。中國煙草總公司鄭州煙草研究院副院長,研究員,中國科學院研究生院博士生導師。兼任中國煙草學會副理事長、中國煙草學會工業專業委員會主任委員、《煙草科技》編委會副主任兼主編、《中國煙草學報》副主編、國家科學技術獎評審專家、國際煙草科學研究合作中心(CORESTA)理事會中國代表。
謝劍平是我校81級研究生。2002年10月取得研究員任職資格。1992年3月獲國家煙草局“煙草系統有突出貢獻專家”稱號。1992年10月獲享受“政府特殊津貼”的“有突出貢獻的專家”稱號。2000年被評為全國煙草行業勞動模范(部級),2004年獲河南省勞動模范,2008年被授予全國“五一”勞動獎章,2010年獲得CORESTA (國際煙草科學研究合作中心)銅牌獎。
主要研究領域:從事棕色化反應、香味物質在卷煙中的作用行為、煙草和卷煙煙氣復雜體系中揮發性、半揮發性成分的分離分析、環境煙草煙氣。(ETS)和卷煙降焦減害等方面的研究工作。
“現代煙草科技的當務之急,是在滿足人們對煙草的消費嗜好的同時,研究出最大限度減少危害的新方法,這是我們煙草科技工作者的責任和使命。在探尋‘減害’的道路上,我和我的科研團隊做了一些嘗試性的思考和探索。”謝劍平說。回首二十幾年的煙草科研道路,這位行業煙草化學科技領域領軍人物的語氣里透著謙和與睿智。
轉向思維:從“降焦減害”到“減害降焦”
“‘降焦減害’是全面與局部的關系,全面與重點的關系,減害是更深入的一個層次,難度更大。”
滿足消費者對吸味的需求,同時最大限度地降低卷煙的危害性,這是每一個煙草科技工作者的科技理想。1985年,獲得輕工業部科學研究院煙草工業科學研究所碩士學位的謝劍平,面對剛剛起步的中國煙草科技領域,面臨著科研方向的思索。解決“吸煙與健康”的矛盾,主要是通過減少卷煙煙氣當中的有害成分,而卷煙煙氣中主要的有害成分集中于焦油。上世紀90年代,“降焦”是行業的主要思路。
“在‘降焦’方面,行業進行了很多嘗試:一方面從栽培的過程中來降低煙葉中的有害成分,譬如栽培的品種、施肥等;另一方面由于混合型卷煙的有害成分相對較低,我們也嘗試通過配方來引導改進消費者吸食習慣類型——由烤煙型卷煙轉向混合型卷煙。”謝劍平說,“1999年初,國家局在青島召開了‘低焦油、混合型卷煙產品開發工作會議’,正式啟動了低焦油、混合型卷煙的開發工作。”
在這樣的背景下,2000年謝劍平將目標瞄準了困擾行業的一個難題:提高白肋煙質量及其在低焦油卷煙中的應用研究可用性的技術。在3年的攻關中,他帶領著他的科研團隊對在生長、采收、調制過程中的白肋煙煙葉進行分析,鑒定出200種香味物質,其中30種成分為煙草中尚未報道的化合物。
同時,為探索有效降低煙氣中有害成分的技術,謝劍平帶領團隊從應用化學和中草藥減害入手開展了“降低卷煙煙氣中有害成分的技術研究”項目,研制出了適合煙草工業應用的自由基清除劑等一系列新材料,建立了一套降低卷煙自由基等有害物質的實用技術;提出了采用中草藥選擇性降低煙氣有害成分的觀點和方法,研制開發了具有明顯降低卷煙煙氣毒理學效應作用的“神農萃取液”制劑。
辛勤的汗水迎來豐厚的回報。“提高白肋煙質量及其在低焦油卷煙中的應用研究可用性的技術研究”項目成果獲得了2002年度國家局科技進步一等獎和2003年度國家科技進步二等獎;“降低卷煙煙氣中有害成分的技術研究”項目成果獲得2004年度國家科技進步獎二等獎,2003年度國家局科技進步特等獎。
這些成果和榮譽讓謝劍平欣慰,也讓他站在了一個更高的科研高度來重新審視卷煙的“降焦減害”問題。一段時間的行業市場轉向引導消費混合型卷煙的效果并不明顯。而從21世紀初開始,對于中國的煙草科技水平而言‘降焦’技術并不是難題,關鍵是降焦以后,如何保證口感與煙香。
“如果降焦不現實,那在減害上可不可以有所突破?”重新回到原點,謝劍平換了一種思維。實際上,早在上世紀80年代,煙草科研泰斗——左天覺先生就提出“焦油當中99.4%的成分是無害的,只有0.6%的成分是有害的”的說法,并得到了煙草科技界的廣泛認同。
“在‘降低卷煙煙氣中有害成分的技術研究’這個項目中,我們發現,烤煙型卷煙的強致癌物質——煙草特有亞硝胺含量明顯比混合型卷煙的含量低,其主要原因是因為混合型卷煙采用白肋煙作為主要原料。一系列的技術數據,讓我們提出‘穩步降焦、重在減害’的觀點。”
矢量描述:繪制煙氣綜合危害性評價的多維空間
“實際上我們以往做的降焦只是一維的,減害已經變成二維的,但減害的作用機理必須是多維空間才能表達。”
“減害”,具體減什么?這是一個很難回答的問題。由于各國“卷煙危害性指標評價體系”不盡相同,對煙草和煙氣中主要有害成分的確定也大相徑庭。美國確定的有害成分有149種,加拿大有46種,著名的霍夫曼名單列出了44種,而盡管我國煙草行業一直致力于“減害降焦”,但關于減害的定量性指標還是空白。
“中國政府作為《煙草控制框架公約》的簽約國,按照《煙草控制框架公約》的要求,逐步對煙草中的主要有害成分加以披露,這是‘責任煙草’的應有之義。”謝劍平說。
做完“降低卷煙煙氣中有害成分的技術研究”項目之后,建立中國自己的卷煙煙氣危害性評價體系進入謝劍平的科研視野。2005年年底,謝劍平主持的“卷煙煙氣危害性評價體系研究”項目在國家局立項,同時成為國家科技部項目。
經過兩年多的艱苦攻關,2007年9月“卷煙煙氣危害性評價體系研究”項目順利結題。謝劍平及其研究團隊研究了163種國內外卷煙的29種有害物質和4項毒理學指標,采用了遺傳算法和無信息變量刪除法等數據挖掘技術,發現僅用CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛等7種最主要的有害成分即可表征卷煙煙氣的危害性。以此7種物質數據構建的卷煙煙氣危害性指標體系,彌補了目前依據焦油、煙堿和一氧化碳來評判危害性的科學性、全面性方面的不足,而且又不必像加拿大政府那樣去測試46種成分,是危害性評價方面的重大改進,引起相關學科的高度關注。
“這個項目首次在國際上正面回答我們減什么的問題。”謝劍平說:“‘卷煙煙氣危害性評價體系研究’,將在今年11月份在上海舉行的CORESTA世界煙草科技大會上報告。可以自豪地講,我們在‘減害’指標的選定等方面以及定量指數的確定上,比國外煙草科技先走了一步,這是我們中國煙草科技的第一次!”
2008年3月7日,在北京舉行的行業“減害降焦”工作座談會上,國家局提出關于進一步推進“減害降焦”工作的意見(討論稿),明確提出低危害性就是指降低卷煙煙氣中的7種有害成分,綜合指數在5.6以下。
“我們提出的這個‘5.6’概念,是一個綜合數值。對‘減害降焦’而言,它是一個起點。”說到這個起點,謝劍平為記者作了詳細的解釋。
回答了減什么的問題,接下來就面臨如何減的問題。選擇性減害,首先必須明確有害物質之間互相的協同、相克在煙氣這個機制里面互相如何作用。這是一個更為復雜的問題。
“我們所用的數據大部分都是用純物質或是單一品種物質進行實驗得來的。對于煙氣里的致癌物質在煙氣復雜體系當中具體怎樣表現,我們并不清楚,在國際煙草科技界,這方面也沒有很成熟的研究成果。”
謝劍平拿起一支筆在草稿紙上畫了一個坐標:“假如給卷煙煙氣中的有害成分畫一個坐標的話,如果煙堿作為X軸,強度作為Y軸的話,NNK可能在這個位置,BAK可能在這個位置,氨可能在這個位置。這就是一個矢量圖。根據矢量的概念,在這個坐標體系下,它們的投影數值本身就存在著互相解抗的作用。這是在二維空間思考它們的互相作用,如果再考慮細菌的、細胞的、致突變的、急性毒性的毒理學指標,并把這些物質的含量、毒性強度、對人體的作用部位,等等,都放進坐標作為空間的維數的話,這就是一個非線性的模擬空間。實際上,我們以往做的降焦,只是一維的,減害已經變成二維的,但減害的作用機理必須是多維空間才能表達,這就是我們現在要做的事情。”
言傳身教:用思想和精神引領一個團隊
“作為一個科研團隊的帶頭人,一定要有idea,沒有idea,是不能做成事情的,也不可能帶好團隊的。”
20多年從事專業工作,謝劍平先后主持或作為技術總負責人,承擔國家經貿委、科技部、國家自然基金委和國家煙草局資助的重大項目30多項。扎實的學術功底和實踐經驗確立了他在煙草科技領域的學術地位——自2001年以來,謝劍平一直擔任CORESTA理事會中國煙草總公司代表,多次率團參加CORESTA會議;在國內,他是公認的煙草化學和煙草香精香料研究專家,擔任國家科技獎評委、中科院大化所博士生導師、昆明卷煙廠博士后流動站顧問。
“做學問嚴謹、細致,他是我們敬重的嚴師,更是一位真正的科學家。”他的學生說。
“勤奮、睿智,有扎實的學術功底,知識結構學科領域跨度廣,學術視野開闊而獨到。”他的同事說。
“具有嚴謹求實的科研作風和團結協作、甘于奉獻的團隊精神。”他的領導說。
…………
在鄭州煙草研究院,說起謝劍平,人們都會用一種敬重的口氣。他以從嚴治學、誨人不倦的學者風范,培養、鍛煉了一支由生物、化學、農業等不同學術背景的本科生、研究生和博士生組成的科研隊伍。他領導的卷煙減害項目組獲得國家煙草專賣局“降焦減害”科技工作先進集體一等獎,他負責建設并實施的國家局“煙草化學重點實驗室”,是國家局首批認證通過的部級重點實驗室之一,構建了卷煙“減害降焦”的實驗平臺,具有承擔分析測試HOFFMANN有害物質名單的能力,在煙草行業“減害降焦”戰略工程的實施中發揮了重要作用。
“帶個團隊是要花點功夫的。首先自己要有‘本錢’才能帶。一定要有idea,沒有idea,是不能做成事情的,也不可能帶好團隊。所以帶頭人一定要思路清晰,目標明確。要保持有想法有思路,就得不斷地學習。我現在碰到的許多問題,可能自己所學的專業并不能回答,這就需要你去‘充電’——廣泛地涉獵相關學科領域和科技前沿,借用別的學科的前沿技術幫你去解決問題,這就會有突破。”
也許有人會感嘆謝劍平“總能接到國家重大課題”,但沒有多少人知道,這背后,謝劍平肩上的擔子有多重!在科研第一線的謝劍平有眾多的科研任務,承擔鄭州煙草研究院的管理工作,并兼任著中國煙草學會副理事長、中國煙草學會工業專業委員會主任委員、《煙草科技》編委會副主任兼主編、《中國煙草學報》編委、博士生導師、國家科學技術獎評審專家、國際煙草科學研究合作中心理事會中國代表。
“勤奮、嚴謹”,幾乎是所有接觸過謝劍平的人的共同評價。
謝劍平的學生告訴記者,有時候晚上加班到十一二點,回去的時候抬頭一看,謝副院長的屋還亮著燈。周末過來加班,看見謝副院長的車早在這里了。有時候出差在車上、飛機上,謝劍平的手提包里全是論文、稿件,別人閑談、休息,他卻拿出來認真地翻看。只要有時間,他就會到實驗室去走一走,和大家交換想法,提出問題、發現問題、解決問題。雖然擔子重、任務多,但謝劍平作為一個科技工作者的嚴謹、一絲不茍的作風卻沒有絲毫含糊。謝劍平的學生告訴記者:“平時我們寫文章、論文都會讓他審一審。他看得很細,一些細節、容易忽略的東西,他都會一一給我們指出來,以至于我們拿文章給他看時都很緊張,要反復看好多遍才敢給他看。”謝劍平如是言傳身教影響著他的科研團隊。
“說實話,和企業相比,在技術裝備上我們并沒有太多優勢,我們所做的工作,很多企業也都能做,為什么我們做的一些工作新穎一些,這是職責使然,因為企業不能解答的一些基礎性問題、難題,應該由我們這些科研人員來解答。”謝劍平的話,讓記者突然理解了過早爬上他49歲額頭的白發。
(本文主要取材于《中國煙草》2008年第8期《謝劍平:在卷煙“減害”的多維空間中求索》,作者劉海文)