“木材高效利用結構調控與定向重組機制”項目進行結題審查,取得高水平原創性成果
6月19日,國家自然科學基金生命科學部組織專家對由中國林科院林化所、木工所,中南林業科技大學,東北林業大學合作完成的重大項目“木材高效利用結構調控與定向重組機制”進行了結題審查。
項目圍繞“木材高效利用結構調控與定向重組機制”重大科學問題,以楊樹、馬尾松、杉木三大人工林木材為研究對象,從實木、木質纖維、木材化學成分三個層次開展了系統深入研究。創新提出“木材弱相結構”概念,從組織、細胞、壁層和組分四個尺度解譯了木材的弱相結構,闡明了木材力學弱相結構定向調控增強關鍵機制,并依托中國數字木材標本館建立了國內首 個木材弱相結構數據庫;提出了木材纖維細胞壁定向軟化與精準解離新方法,實現了從傳統天然弱相復合胞間層到誘導弱相S1/S2層的定向精準解離。揭示了木材纖維微尺度定向修飾與仿生功能重組機制,闡明了木材纖維本體與異質單元功能重組規律以及互作關系;建立了木材主要成分大分子可控修飾及構效調控新方法,深入解析了木材分子解聚過程中的多組分協同定向解聚及可控重組機理,創新提出了纖維素和木質素定向轉化以及功能化材料構筑新策略。外部條件作用下木材多維弱相結構的失效機制、木材纖維多元界面調控機制、主要成分定向轉化及其聚集態結構調控等系列成果受到國內外同行專家的廣泛關注與高度評價,被Science Daily、MIT科技評論等國際權威科技媒體等進行亮點報道。木材高效利用結構調控與定向重組機制項目的實施為木材工業新質生產力培育,科技賦能產業高質量發展奠定一系列理論基礎。
項目執行期間,共有19人次獲省部級人才稱號或人才類項目資助,培養博士研究生37名,碩士研究生39名。項目研究成果獲國家科技進步二等獎、教育部自然科學獎一等獎等部省級以上科研獎勵12項。發表學術論文230篇,其中Nature子刊、Cell子刊、Advanced Materials等學科TOP期刊論文138篇;授權國家發明專利37件、國際發明專利4件;出版中文專著5部、英文專著1部;開發了一批在木材工業中有重要應用前景的新技術、新產品。此外,項目組還成功舉辦了國際學術研討會7次,開展了廣泛的國際合作與交流。項目拍攝了“綠色的光與熱-新型生物質光熱材料”等系列科普視頻,通過CCTV-17農業農村頻道、“科普中國”、新媒體等多種途徑進行科普宣傳,在提升公眾對木材高效利用領域科學認知方面作出了顯著的貢獻。
項目組歷經五年時間,圓滿完成了原計劃任務,取得了一批高水平的原創性研究成果,培養了一批在木材科學研究領域具有交叉優勢和國際競爭力的優秀人才,獲得了結題評審專家的一致認可。專家組建議課題組之間繼續保持交流與合作,充分利用本項目已構建的技術體系和研究平臺,持續深入開展木材高效利用結構與化學基礎方面的相關研究。
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