“这是秸秆转化后制作的纸制品，还有布料”“这是芦竹秸秆运用合成生物技术分离后得到的纤维”……第三十二届中国杨凌农业高新科技成果博览会的中农秸美展区，一个忙碌的身影穿梭在展台区域，耐心讲解着秸秆废弃物资源化利用的绿色解决方案。
作为中农秸美的联合创始人、总经理兼首席科学家，臧立华在多年前因学术研究与秸秆结缘后，便带领团队投身于秸秆循环利用技术的研发。经过多年不懈努力，他们终于突破关键技术，实现用合成生物技术将秸秆分离为生物基纤维、半纤维素和木质素广泛应用于下游纸制品、纺织、能源、肥料等领域。
中农秸美的联合创始人、总经理兼首席科学家臧立华。企业供图
从实验室里千万次的酶分子设计改造，到产业化道路上攻克环评难关；从资金链断裂的困境，到建成万吨级示范线的突破，臧立华用执着坚守将秸秆这一“绿色烦恼”转化为“金色财富”。如今，他的团队研发的“四级酶解”技术被鉴定为“国际领先水平”，被誉为“生物质精炼的中国方案”，正推动着一场农业废弃物资源化利用的深刻变革。
展开剩余87%潜心研发，突破技术瓶颈
“坚持、不放弃，专心做好一件事”，这是臧立华和团队坚守多年的科研信条，也是他们在秸秆资源化利用领域不断突破的动力源泉。
谈及与秸秆研究的缘分，臧立华回忆道：“我的学术背景是废弃物资源化研究，而秸秆作为最普遍的农业废弃物之一，自然成为我们重点关注的对象。”但真正让他决心深耕这一领域的，是目睹了秸秆处理困境带来的环境挑战。“我国每年可产生的秸秆资源近10亿吨，但长期面临处理难题，焚烧会造成环境污染，填埋则滋生土壤污染，传统还田方式又因分解缓慢影响次年作物生长。”
“而目前的秸秆废弃利用方式也存在经济效益低、产品附加值低以及环境污染等问题。如果通过合成生物技术让秸秆‘活’起来，达到全量化高价值利用，这将是一件极具意义的事情。”臧立华的语气中带着对秸秆循环利用的环保初心。
想干成这件事，理论研究得扎实，臧立华和团队就开始了漫长的实验室攻坚。秸秆降解的核心在于酶制剂，而技术瓶颈成为横亘在面前的最大难关。“秸秆结构复杂，包含多种组分，需要不同的酶进行针对性分解。”臧立华解释，团队通过对秸秆结构、组分的分析，研究酶催化不同组分的效果，以及不同酶相互作用及影响，构建了复合酶体系。这一过程中，需要团队去做成千上万次的试验，而每一次试验数据的微小波动，都可能意味着理论模型的调整与优化。
臧立华团队成员在实验室进行技术研究。企业供图
在试验的关键阶段，需要不断调整复合酶体系，精准地调整每一种酶制剂的使用。由于酶催化反应需要连续监测，同时进行效果分析，臧立华和团队成员熬夜加班是常有的事。
研究团队的几名骨干对那段岁月记忆犹新：“臧教授带领我们泡在实验室，反复测试、调整参数。一个实验经常要连续进行几十个小时，大家守在试验线上吃泡面是家常便饭。”经过上千次试验，团队最终研发出稳定的“创新高活性酶解聚秸秆木质纤维素三组分分离”技术，通过独创的“四级酶解”体系，实现了秸秆三组分的高效分离。
然而，产业化试验过程中，臧立华也遇到了不少困难。臧立华坦言，在2019年至2022年的产业化试验中，资金链断裂的风险曾让项目岌岌可危。“有投资人前期很看好项目，但后期因风险考量选择退出。”雪上加霜的是，这一特殊时期，臧立华和团队成员时常难以共同做研究，现场试验屡屡中断。
“项目陷入进退两难，内心很崩溃，但我们仍坚信这个项目的价值。”臧立华说，“不断地找投资人，坚持不放弃，最终用科研精神和扎实数据打动了投资人，有了充足的资金，才得以让产业化试验进一步推动完成。”
“那段时间，臧老师经常一个人留在实验室，完成需要现场操作的工作。”中农秸美天使投资人董全才说。正是天使投资人董全才2019年的鼎力支持，坚定了臧立华的产业化决心，此外与天津科技大学路福平教授团队合作也加快了研究进程。
皇天不负有心人，臧立华团队的技术终于迎来成熟时刻。如今，这项技术已经能够对水稻、小麦、玉米、高粱、棉花等9种主要农作物和植物的秸秆废物实现完全分解，100%转化为生物基纤维素、半纤维素和木质素等高价值工业原料，成功实现零废弃、低耗能、高值化利用。
精益求精，产业化不断拓展
2025年3月，这项技术迎来了重要里程碑。经中国轻工业联合会组织专家鉴定，项目被一致认定为“整体技术处于国际领先水平”，更被誉为“生物质精炼的中国方案”。这不仅是对团队科研实力的肯定，更是对中国原创技术的认可。
技术突破需要产业化的承载。数据显示，我国每年秸秆理论资源量高达9.77亿吨，可收集量约为7.37亿吨。不仅如此，全球农业还面临“资源告急、需求升级、废弃物困局”的三重极限挑战，而农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，是一种具有多用途的可再生的生物资源，其价值转化迫在眉睫。
在投资者支持下，臧立华早在2019年创办深圳中农秸美科技股份有限公司，用生物合成技术开启秸秆产业化征程。选址成为首要课题，经过多方考察，最终在2020年确认将首个一万吨产业化基地落户安徽宿州，2024年9月建设完成。“安徽宿州的秸秆资源丰富，原料供应充足，更重要的是环保要求严格。”臧立华解释说，“如果能在这里成功通过环评，未来的推广复制就会顺利很多。”
诚然，环评是新的难关。“作为全新工艺，各方都持怀疑态度。”臧立华回忆。传统化学法的污染问题让监管部门对任何秸秆处理技术都格外谨慎，而生物合成法在国内缺乏产业化先例，更增加了审批难度。同时，这一技术的应用投产产生的木质素污染废水也是相关部门关心的问题。臧立华秉承着“遇到问题解决问题”的理念，和团队经过技术攻关研究，实现了聚合物通过物理方法将木质素和水分离，使排放物达到环保标准。
第三十二届农高会上，中农秸美展示秸秆废弃物资源化利用中用到的复合酶，以及固体纤维成果。企业供图
为进一步打消疑虑，顺利通过评审，臧立华带领团队在环评现场进行演示，将生产线全程展示技术流程和污水处理效果，最终赢得了认可。“演示当天，整个团队都捏着一把汗。”一位团队成员回忆，“生产线演示容不得半点差错。”
而在示范线生产试验过程中，还有其他挑战接踵而来。首次试验的酶催化装备出现问题，物料输送系统屡屡堵塞，几吨的原料时常卡在设备中。最后靠着团队成员不辞辛苦，常常工作到凌晨，人工清理设备，不断改进完善，最终建成了连续稳定的生产线。
随着产线的生产调试成功，在完成一万吨原料产业化试验线的基础上，2025年10月，新增万吨级原料智能化自动生产线也在安徽宿州建成投产。而示范项目的成功也很快引起各方关注，秸秆资源丰富的地方政府纷纷抛来橄榄枝。目前，团队已规划在陕西、河南、山东、江苏、新疆等粮食主产区建设12万吨级别的新工厂。
众多投资者也纷纷看好这一赛道。其中，2025年4月，天士力增资中农秸美公司，并以智能制造、产业经验强力赋能中农秸美的产业化拓展，中农秸美的技术迭代进一步加速，并完善了“就近收储－酶解加工－下游转化”的产业化闭环，为中农秸美快速发展奠定了坚实基础。
第三十二届农高会上，天士力集团携中农秸美展示秸秆废弃物资源化利用绿色方案。企业供图
技术方面，臧立华也和团队构建起严密的专利保护网络，覆盖酶分子改造、生产工艺、设备等多个环节，为技术创新构筑了坚实护城河。“我们要让中国技术在国际上保持领先地位。”臧立华坚定地说。
未来可期，与环境和谐共生
在技术突破与产业落地中，臧立华和团队将目光望向更远的未来。臧立华认为，生物酶法的精髓在于“与自然共生”——通过对酶分子的精准改造，团队实现了秸秆在催化反应器中的高效降解，真正做到了将每一根秸秆“吃干榨尽”，全程零污染排放。这不仅是技术的胜利，更是对绿色发展理念的生动诠释。
面对已经取得的成就，臧立华保持着科学家特有的清醒。“科技永远在进步，我们必须保持持续迭代的能力。”他透露，团队未来会迈向更高的技术升级——从现有的“四级酶解”升级为更高效的“一锅法”，实现在单一反应器中完成三组分分离，这将大幅降低运营成本。
与此同时，团队还在纤维下游产品原料开发上持续突破，目前已完成纤维素产品与半纤维素、木质素产品的产业化验证，未来还将进一步开发半纤维素秸秆糖和木质素航空燃油等高端产品。
在臧立华看来，这项技术的推广不仅具有科技意义，更将带来深远的社会与生态效益。他估算，若技术全面落地，每年有望帮助农民增收数百亿元，减少碳排放上亿吨。“让科技创新真正服务于人、回馈自然，这才是我们追求的终极价值。”
而在产业化层面，臧立华和团队绘就了更宏大的蓝图。未来是全面智能化时代，通过将酶制剂原创突破、AI赋能装备系统和智慧工艺流程三大核心技术深度融合，将建设一个远程控制平台，实现生产线的无人化、智能化运营。“不久以后，通过管理系统远程指令，结合传感器预警机制，我们将实现异地智能化管理——根据不同地区的需求，通过平台指令驱动当地工厂生产相应产品。”
臧立华充满信心地展望：“我们立志在中国粮食主产区建设智能化工厂集群，为秸秆资源化利用提供可推广、可复制的解决方案。”这位与秸秆打了十多年交道的科学家，依然保持着最初的热情，在他的规划中，未来的秸秆产业将不再局限于单一环节的提升，而将形成一个完整的绿色循环经济体系。
文/刘欢
编辑 唐峥
校对 柳宝庆
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