“我国多年来提到粮食安全,在人们印象中一般指的是陆地食物。但海洋能给人类提供的食物是陆地的1000倍,海洋是人类的蓝色粮仓。海洋食品含有丰富、独特的营养功效成分,能够保障人类健康。习近平总书记讲要牢固树立大食物观,向海洋要热量、要蛋白,全方位多途径地开发食物资源、构建多元化食物供给体系。这是我们水产加工人的任务和目标”。

这是薛长湖在许多场合都会讲到的话。无论是课堂上、接受采访还是参加各种会议、发表文章,树立和践行大食物观,启蒙社会对海洋食品的认知,已经成了他的一种习惯。这份执着,基于他和团队对水产加工技术的不断研究与创新之上。

从1984年读研究生时进行人造鱼肉蛋白纤维纺丝工艺研究开始,薛长湖已在水产加工领域浸润了40年。从低值海洋水产品的高效利用,到海洋水产品的高质化精深加工,从海藻到海参再到南极磷虾,从海洋植物到海洋动物的利用与加工,40年间,他和团队初步建立了大宗海洋生物资源精深加工的理论和技术体系;引领了我国水产品加工与贮藏工程学科的发展,提升了该学科在国际上的影响和地位;有效带动了我国水产品加工行业整体水平的提升,为我国水产品加工业的快速发展做出了重大贡献。

1998年9月,薛长湖在实验室

“水是我的命运”

“水是我的命运”,这句带有神秘主义色彩的话,用在薛长湖身上却自然贴切。他的家乡江苏兴化,地处江淮之间、苏中里下河腹地,境内湖荡棋布,河网稠密。这片水的世界孕育了杰出小说家施耐庵、文学家郑板桥,南宋以降从这里走出的举人、进士人数之多全国罕见。食于水,玩以水,行路亦靠水。薛长湖说,“水乡长大的孩子,用不着学习游泳,几个大孩子玩闹,随便抱起来一个就扔到河里,很快就成了水中好手。水是我的血液。”

这位离不开水的少年,考入了一所海边的大学。1980年,15岁的薛长湖参加高考。因班主任讲起山东海洋学院是个不错的大学,他就在志愿表里填上了山东海洋学院水产品加工专业。拿到录取通知书的时候,家里人都觉得有些莫名:腌咸鱼的专业啊,一把刀一把盐的事儿,还用得着上大学吗?

对家人多少带点失望语气的话,薛长湖没有理会,少年的心思在大海。带着对浩瀚海洋的神往,薛长湖从江南水乡,来到了黄海之滨。他说,“小时候觉得很大的湖,在海的面前,不过是一粒小水滴。这种感觉很神奇,令我着迷”。

到了大学,他的年龄小,没什么太多其它想法,只想着好好学习。多年后,回忆自己在研究路上之所以能走得远,薛长湖说是受益于本科时打下的化学基础。学校的水产品加工专业开设了很多化学类课程,与化学系一起上。第一学期期中考试,有机化学这门课薛长湖没有及格,“这对我刺激很大,我向来很会考试,怎么也接受不了得个不及格。”他发奋努力,成绩逐渐提升,期末考试以96分高居年级第一。“我对有机化学很着迷,如果当年要考外校研究生的话,我会学化学”。听到他这样说时,不免令人感慨这是“化学的遗憾,食品的幸运”。

本科毕业后,薛长湖跟从陈修白先生攻读研究生。陈先生是国内水产品加工工艺、加工设备及其综合利用研究方面的奠基人之一,曾于1950年在青岛主持设计了我国第一条鱼肝油生产线,并负责在上海、厦门建立了鱼肝油生产工厂和车间,为中国鱼肝油加工工业奠定了基础。薛长湖攻读硕士学位期间,进行了人造鱼肉蛋白纤维纺丝工艺的研究,博士期间主攻养殖对虾和海捕对虾的分析与比较。1990年,薛长湖研究生毕业,他是我国自主培养的第一位农学水产博士。

几年的学术和实践训练,薛长湖在水产品加工的基础理论研究、加工设备与综合利用等方面,都有了比较扎实的功底。留校工作后,他参加的第一个科研项目是山东省水产局项目——“鳀鱼综合利用”,从此开始了他的大宗低值海洋水产品高效利用技术研究之路。鳀鱼是东海、黄海的鱼种,蛋白质、鱼油含量高,特别是鱼油,含DHA、EPA等多种不饱和脂肪酸,是制作鱼粉、保健品和药品的优质原料。该项目的研发经历,使薛长湖在海洋资源利用方面建立了系统性认知,也让他确立了将研究与应用、成果与转化紧密联系的理念。

这个出走水乡的少年,十年后,开始以鱼虾蟹等海洋生物资源的科学研究和综合利用为事业,从此,未曾一刻离开过“水”,只是此水已从江河湖荡变成了辽阔海洋。他将用一生回答:水产品加工,不是一把刀一把盐的事儿。

薛长湖教授指导学生实验(摄影:刘莅)

筑梦蓝色粮仓

海洋每年生产1350亿吨有机物,在生态基本平衡情况下,可以提供30亿吨水产品,可供300亿人食用。单就生物量来说,海洋是巨大的宝库。随着科学研究的不断深入,研究人员发现:海洋生物带有大量有益多糖;蛋白质氨基酸组成合理,人体必需的氨基酸占比高,也易消化吸收;富含ω-3多不饱和脂肪酸、磷脂等多种对人体健康有益的生物活性物质,海洋能满足人类对优质蛋白的需求,提供给人类高品质的食物。

只是从大海到餐桌,营养会流失不少,如何保证能发挥其对人类健康的最大价值?显然加工技术至关重要。在上世纪末,已经有十年科研经历的薛长湖对海洋有了较为丰富和深刻的理解,他对自己的科研道路也有了一个宏阔、立体的思路:综合利用海洋生物资源,提高人民的健康水平。以“海洋—健康”为旨归,高不饱和脂肪酸、多糖、类胡萝卜素等海洋生物活性物质的发现、提取、利用就成为薛长湖最重要的工作,这是一条在当时就与众不同的水产品加工之路。

“比如南极磷虾,就是一个天然的蛋白质仓库,生物量达10亿吨,可捕捞1亿吨。它含有8种人类必需的氨基酸,其氨基酸营养评分高于大豆、牛乳、牛肉,还含有多不饱和脂肪酸和磷脂等功效成分,综合利用开发的价值是巨大的。”

一说起海洋生物资源,薛长湖是兴奋的,那是一种来自对专业的热烈信仰。

1996年,薛长湖主笔完成了《现代生物工程分离提取技术在海洋生物资源开发上的应用》一文,这是国内比较早的对海洋生物资源的蛋白质、多肽、活性脂质、生物活性多糖等生物活性物质的分离提取进行系统性阐释的文章。

相当长时间,他和团队都在搭建海洋食品与人类健康之间的桥梁。他们重点开展了针对鳀鱼、秘鲁鱿鱼、海带等低值大宗水产品资源及虾蟹壳、鱼皮等海洋水产品加工下脚料中的蛋白质、糖类及脂质高效利用的研究,成功完成多项技术创新,并进一步实现了成果的转化应用,研发出多种产品推向市场。

薛长湖最为行业熟知的是海参精深加工技术。在十多年中,他和团队对海参做了多方面的研究:不同海参多糖的化学组成分析比较、刺参中无机元素的聚类分析和主成分分析、刺参体壁和内脏营养成分比较分析、海参中总皂苷含量的测定方法、海参皂苷抑制血管新生作用、加热温度对海参质构特性及组织学变化的研究、海参胶原蛋白的提取及理化研究、海参营养液DNA快速提取及种类鉴定方法、海参最佳对流干燥温度的研究、鲜活海参清洗工艺实验研究……建构起了一个海参精深加工的技术体系。

闻名海参界的速发海参,就是薛长湖的发明。“海参产品的携带和食用方便性一直是困扰整个行业和市场的问题,我们也做了很多探索。在跟薛长湖教授一次偶然的交流中,他提出了一种速发干海参的理念,既方便携带和保存,还可方便泡发,解决海参发制繁琐的问题,让我们一下就找准了方向。”獐子岛集团总裁助理黄万成回忆与薛长湖的合作时说。经过近两年的努力,他们完成了速发干海参工艺研究和包装设计,一般泡发时间需要4至5天的干海参,一天即可食,而且营养流失少。“一泡即发”的“参旅”系列速发干海参上市后获得消费者的认可和喜爱,产品一直畅销。

目前,薛长湖团队开发出的海洋生物相关产品种类丰富,有酶制剂系列、海洋糖类系列、海洋脂类系列、海洋蛋白系列、海洋调味品系列。每个系列又有许多不同成分和形态的产品,如营养即食产品、海洋休闲食品、海洋大健康系列产品。2021年,他们研发的天然海鲜系列调味品一度是一家大型电商平台的热销产品。

团队还开发了海洋大米、海洋面条、海洋鸡蛋——将海洋生物营养物质做成“大米”“面条”“鸡蛋”。通过水产精深加工技术构筑的“海洋粮仓”已初现。

更令人震撼的是,团队目前正在进行的“干细胞培养鱼肉”研究,通过这项极具前瞻性的探索,未来不再需要大体量的水域,从车间的生物反应器中就可以源源不断地生产出鱼肉。

“我有一个梦想,就是人类越来越多的食物来自海洋”,薛长湖说,“海洋食品的重要性,如果人们过去、现在没有认识到,未来一定会认识到。创新开发新型海洋功能食品,为国民健康保驾护航,是我做水产加工的宗旨。”

薛长湖教授指导海参加工(摄影:刘邦华)

构建海洋生物精深加工技术体系宝库

在薛长湖眼里,海洋没有无用之物。

在上世纪九十年代后期,他开始海洋生物硫酸多糖的研究。1999年发表了论文《海洋生物中的硫酸多糖》,分析了当时学界对海洋生物硫酸多糖的研究现状和不足,指出今后研究思路应重视低分子量海洋生物硫酸多糖的结构和功能研究,提出应将海带综合利用,开发硫酸多糖药物治疗人类疾病等作为未来研究和技术发展方向等。之后他和团队历时几年完成了“海带综合利用和开发”国家863项目。发表了多篇关于岩藻聚糖硫酸酯的分子结构与活性关系的论文,并对其开发利用做了全方位的研究——提取制备有机碘、岩藻聚糖硫酸酯及其低聚糖、膳食纤维、褐藻胶低聚糖及甘露醇,生产出食品添加剂、海藻生物肥、抗逆植物促生长剂、医用药剂、日用和医用包装材料等等绿色产品。

充分的利用、精深的技术、丰富的产品,海藻,在薛长湖团队手中竟成为如此令人惊喜的宝藏。

面对每一个海洋生物,薛长湖和团队的研究成果都堪称一个完整技术“体系”——“海洋低值鱼蛋白的挤压组织化技术及其关键设备”“海带综合利用新技术的研究与开发”“低值海洋水产品高效利用技术研究与开发”“大宗海洋水产动物资源高效利用技术”……2010年,他们的“海洋水产蛋白、糖类及脂质资源高效利用关键技术研究与应用”获得国家科学技术进步二等奖。

薛长湖及团队开发的数十项技术犹如一个宝库,这个宝库又如一个畅游在海洋里的自由体,抽取的技术或单项或组合,就可让海洋生物资源变为一种目标产品,最引人神往的是,随着不断的创新,宝库也在不断扩大。

在海参精深加工技术上,薛长湖投入的时间和精力最长、最多。我国海参产业发展快速,全产业链总产值超千亿元,但由于海参主要功效成分不清、加工技术装备落后、加工过程功效成分流失严重、产品质量标准缺乏,制约了产业的健康持续发展。2004年在国家“863计划”等项目资助下,薛长湖团队开始解决海参精深加工的技术问题。历经16年,团队在海参功效成分解析、营养保持与精深加工关键技术及装备研发、产品质量标准技术体系构建等方面取得了重大突破,突破了制约海参工业化加工的瓶颈,将我国海参产品手工作坊式的加工模式提升为机械化、标准化生产模式。构建了国际领先的海参营养保持与高质加工技术体系,建成国际首条机械化海参预处理生产线,海参系列加工技术成果行业利用率超50%,总体处于国际领先水平。2020年,薛长湖再获国家级荣誉,团队的“海参功效成分解析与精深加工关键技术及应用”项目获得国家科学技术进步二等奖。团队关于海参的成果总获授权发明专利有44件,制修订国家及行业标准10项,发表论文256篇(SCI、EI收录135篇),获批保健食品文号2件,培养研究生100多名,培训技术人员4000余人次。

为何追求技术的精深?薛长湖的回答是:为了产业发展。

进入到水产加工领域不久,他就意识到行业技术、管理的落后,严重影响着产业发展。早在20多年前,他就为水产加工行业快速健康发展鼓与呼,2002年执笔《我国水产品加工的现状和未来》一文,提出要加强应用基础研究和高科技产品的开发;加强质量管理的力度,建立、完善质量保证体系及有关法规条例,加快现代化国产水产加工机械的研制开发。2005年发表《我国水产品加工科技现存的问题与发展方向》一文,提出我国水产品加工应提高精深加工比例,利用高新技术成果,解决制约生产发展的关键技术,加快技术成果的产业化,加强质量和食品安全认证体系的建设。2016年他联合国内几家水产研究机构发表《水产养殖产品精制加工与质量安全发展战略研究》一文,提出要强化源头创新,研发配套关键技术,解决水产加工产业发展的瓶颈问题,要加强顶层设计,加强立法,保障水产品质量安全。

“薛老师对水产品价值的理解,对水产品加工未来发展方向的见解,是非常独特,非常超前的。”提起薛长湖,中国水产有限公司副总经理张天舒很感慨地说,“他对行业的发展,有极强的责任感,每次开会讲话或交流,都能强烈地感受到他对推动行业健康发展的迫切心情。”薛长湖团队多年合作方、獐子岛集团总裁助理黄万成说,“薛教授有非常好的行业前瞻性和跨产业的视野,能快速抓住问题的本质,洞见问题的本源。”上世纪90年代末跟随薛长湖读博士的河北农业大学海洋学院刘红英教授,已是河北省现代产业技术体系岗位科学家、河北省农业创新驿站-特色海产品养殖与精深加工创新驿站首席专家,对薛长湖很重视产业发展的理念至今记忆深刻,“薛老师一开始就将自己定位在国家产业需要上,用高水平的原创成果引领产业的健康发展,这对我们的影响很大”。

“在干细胞培养鱼肉的研究上,我们希望突破一些产业化关键技术瓶颈,创新集成具有行业标杆意义的细胞培养鱼肉生产工艺,建设高品质产业化生产示范线,为‘未来食品’战略规划的顺利发展提供重大关键技术支撑,同时建立和完善海洋鱼肉、虾肉干细胞培养肉的法规和标准,推动干细胞培养鱼肉、虾肉领域研发水平达到世界先进水平。”薛长湖此番话语,再一次为他“以精深的技术提升产业发展,保障粮食安全”的追求作了注脚。

2020年12月30日,青岛海洋食品营养与健康创新研究院揭牌仪式举行(摄影:刘邦华)

产学研融合哺育新工科教育

“产业!产业!产业!一定要跳出固有思维,要知道自己做的研究是要解决产业什么问题的。只在实验室里闷头思考是不行的,要下企业。”

这是在一个团队项目申报讨论会上,听完成员的汇报后,薛长湖发言的第一句话。

能为产业做什么,怎样做到,你能做的是否比别人做的技术更先进,使用这个技术提供的产品是否更健康。这是薛长湖思考的出发点,也是做事的目标。

早在科研起步阶段,他就有一个认知:躺在实验室里的专利,不是成果,成果需要完成从实验室走向市场的转变,这个转变就是应用。

这个认识,与其说是薛长湖学习水产品加工专业的一种必然,不如说是他作为一名工科学者的使命自觉,他身上有一种独特的气质和魄力。在薛长湖的博士研究生夏松港眼中,“薛老师是一个具有开拓创新精神的科技工作者”。

2020年12月30日,青岛海洋食品营养与健康创新研究院正式揭牌,薛长湖出任院长。这是学校与城阳区政府合作的一个海洋生物、海洋食品协同创新平台,集功能实验室、中试车间、企业联合创新空间为一体。“研究院就是要解决科研到应用的中间环节问题。一项科研成果转化成产品,可能要走两万五千里,通过研究院,我们希望把这个距离缩短为一万里甚至更短。”薛长湖形象地说起研究院的作用。研究院拥有学校食品科学与工程学院200多项专利的转化委托,目前正与100多家企业进行成果落地的推进。现已孵化了8家企业,共同研发产品50余款,不少已经上市。薛长湖说,“我们已经迈出了第一步,完成了0到1,现在要做的是从1到10,从10到100,这样才会形成效应,形成对一个行业乃至社会的进步强力而持续的影响。”基于研究院创新运行模式的成功,2023年,学校与泉州市政府合作,成立泉州海洋生物产业研究院,薛长湖兼任院长。预计2024年第一季度可正式挂牌,未来它将作为一个新引擎,为泉州乃至福建海洋生物产业的发展提供新的驱动力。

为企业答疑解惑、推动技术成果产业化,是薛长湖做的频率最高的事。他有过在青岛的研究院试运行两年里接待1000多家企业的纪录,虽然真正达成产业化合作的并不多,但他乐此不疲。他说,“为我们的成果找到合适的‘买家’,实现产业化,这是必须要做的事情,我没想过辛苦这回事儿。只有充分产业化,水产品加工的企业、行业、学科才能得到快速发展。”

创新研究和产业化一个也不能少。这是薛长湖坚持的一个原则。对学生,他非常重视“学习—研究—应用”三者连通的思维培养,“我要做的就是培养能够走出实验室,实现技术转化落地的人,能帮助企业解决问题,提升产业发展”,他说。

姜晓明是薛长湖团队的青年教师,也是食品科学与工程学院2007级本科生,“本科上薛老师的专业课时,他就和我们讲,要有产业思维。现在新工科倡导的理念,薛老师早就是个践行者。他经常提到要思考产业真实的需求是什么,要解决的问题具体是什么,如何抓住问题的关键,围绕这些内容去构建食品科学与工程专业新结构。他认为学生需要掌握技术发展现状和趋势,要时刻更新对行业的认知和知识储备,以面对不断更新的技术和工程方法。他会根据学生的兴趣,创新设计课堂讲授、实践的内容。”黄万成说,企业非常欢迎有薛教授这样理念的人才,有理论基础、熟悉产业、能够解决产业实际问题。

侯钰昆是薛长湖的在读硕士研究生,本科就读于内蒙古农业大学,从确认录取为海大研究生起,就第一时间得到了老师的指导。“薛老师会根据我的兴趣做培养规划。还未入学时,就让我去参与重要课题会议;入学后,让我从事水产加工方面的研究;在我做课题过程中,会定期了解进度和问题,对于难点重点会耐心解释、指导,这让我的硕士课题进行得非常顺利。”说起未来职业规划,侯钰昆信心满满,“继续攻读博士,毕业后做科研,为我国食品行业作贡献。像薛老师那样。”

夏松港说:“记得本科时薛老师在课堂上鼓励大家要做个对国家对社会有用的食品人,做了研究才深深体会到这个‘有用’的深意”。他的博士生研究课题是《探究高水分组织蛋白的纤维调控机制》,在确定题目时,薛长湖就全面分析了该技术的难点和要解决的问题,让他一下就有了清晰的认知,之后的研究就是朝着正确的方向展开。夏松港说,“从哪个角度切入研究,准确把握要解决的关键问题,这种思维方式令我受益匪浅”。

王玉明教授2005年从日本留学回国后加入薛长湖团队,主要负责海洋食品功效成分的营养健康功效及作用机制研究,是一名从事基础理论研究的科研工作者。“在薛老师的团队中,我深深体会到科研成果转化为生产力,为社会、产业服务的重要性,看到自己研究领域的基础科研成果能够在他的带领下转化成生产技术和产品、形成产业化的推广,服务于‘健康中国’战略,内心欣喜”,王玉明说,“感觉到实现了自己的真正价值,同时也更坚定了将基础研究做好的责任感和信念”。

从学生和同事的话语中,不难感受到,薛长湖长期坚持的科研与产业密切结合的工科教育理念带给大家的是对科研的自信和行业的热情。薛长湖多年担任学院院长,他的理念早已浸润在师生日常的教学、科研与管理中,学院在工科教育上也走出了一条自主发展的特色道路——通过与地方政府共同设立新型研发机构,将地方需求与工程教育相结合,结合工程硕士/博士与产业化实践,实现了工程教育产教融合的新生态。当国家提出以新工科建设驱动高等工程教育改革与发展时,食品科学与工程学院在薛长湖的带领下,成为学校首批改革试点单位。

教育和科研的创新永无止境。这话之于薛长湖,又是贴合度极高。2022年,食品科学与工程学院迁入西海岸校区,拥有了全新的教学和科研平台。薛长湖与学院领导层再次对学院作出了新的发展规划:在坚持海洋食品特色基础上,推动果蔬、乳品加工快速发展,强化农产品加工新方向,形成以海洋食品研究为龙头牵引、其他门类研究依次递进的梯队式发展格局;夯实食品加工与制造、食品安全与品质控制、食品生物技术、食品营养与健康、食品保鲜与储运五大方向在大食品领域的学科地位,探索与信息、工程、医学等领域交叉融合、深度合作;构建“学院-重点实验室-新型研发机构”协同发展、相互支撑的创新链条……

规划如此清晰,前景并不遥远,且令人充满信心。“在十多年的学习和工作过程中,我深刻体会到了薛老师对食品学科发展的理念始终是引领性的,始终指引着我们努力的方向。”青年教师姜晓明的话,或许是大多数人的心声。

经常目睹薛长湖不停歇地与企业对接却始终精神饱满的青岛研究院工作人员许凯,将他这个状态归根为:有信仰。

我国现代海洋药物研究的先驱管华诗院士,曾担任薛长湖所在的本科班班主任。薛长湖至今记得自己在一个实验上遇到困难,管老师给他解惑时说的一番话:急于求成,重结果轻过程,容易忘记为了什么而出发。如果一开始设定好实验目的,是为了人们的美好生活而研究,一些方法和思路就能迎刃而解了;如果只是为了快速完成任务,做学术的思路就走歪了。

“为人们美好的生活而研究”,当时正在进行海洋药物藻酸双酯钠(PSS)攻关的老师说的这句话,在不到20岁的薛长湖心里刻下了深深的烙印,在40年的科研道路上,他始终将之作为追求和信仰。

在青岛海洋食品营养与健康创新研究院的展厅,尾厅墙上用大大的蓝色字体书写着:面向人民生命健康。这是薛长湖的设计提议。

这位知行合一的教授、院长、科技工作者,以信仰和行动回应着国家和时代的召唤。

Baidu
map