仿生化工、食品干燥
你心目中的科學(xué)家是什么樣子的?戴著眼鏡,穿著白大褂,看上去有點兒“死板”?如果這是你對科學(xué)家的印象,那陳曉東無疑是科學(xué)家的“顛覆版”。
他穿牛仔褲和襯衫,留著極富藝術(shù)氣息的胡子;他愛畫畫,辦公室里裝飾的畫有些出自他的手筆;他的研究生辦公室門口,貼著醒目的“80后工作室”招牌,洋溢著輕松的色彩;他喜歡唱歌,偏愛海濱城市,享受鷺島生活。用時下最潮的話來說,廈門大學(xué)的這位海歸教授有點兒清新。

陳曉東在國際會議上作主題報告
他不僅在化工工程與化工傳熱傳質(zhì)等方面有杰出貢獻,在食品工程和干燥技術(shù)應(yīng)用及研究領(lǐng)域也頗有建樹,于7年前提出了生物學(xué)啟示下的化工過程研究領(lǐng)域。你一定想不到,在國際干燥學(xué)雜志評選的2005年~2010年對干燥學(xué)貢獻最大的5人中,他是唯一一位當(dāng)選的華人。
仿生化工—新創(chuàng)意的源泉
大部分化工、食品、醫(yī)藥加工設(shè)備的原理與設(shè)計是從石油化工等傳統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展來的,陳曉東想要更有原創(chuàng)性,于是7年前在國外開始建立仿生化工的概念,并取得了一些初步但令人心動的成果—建立了世界上第一個軟化高分子材料制成的人工胃消化系統(tǒng)。那么,究竟什么是仿生化工呢?
在實驗室里用高分子材料,制造諸如胃、小腸等有“生命”的體內(nèi)系統(tǒng),并將它們自動化。除了用它們制造更真實的體外測驗系統(tǒng)外,還可以放大應(yīng)用到環(huán)境與生產(chǎn)條件下作為新型的化學(xué)反應(yīng)器,這些是陳曉東正在廈門大學(xué)開展的嶄新的、充滿想象力的仿生化工研究領(lǐng)域。它是目前很前沿的新興交叉學(xué)科,有著良好的應(yīng)用前景,陳曉東告訴記者,制造出來的仿生器官并不用來移植,而是給從事藥品研制、功能食品研究的科學(xué)家們當(dāng)實驗工具。
“人的消化系統(tǒng)就像一個化學(xué)工廠,里面含有多種成分,其中的一些可能導(dǎo)致藥物在發(fā)揮作用前失效。如果有了更現(xiàn)實的仿生消化系統(tǒng),將新藥或功能食品投入該系統(tǒng),檢測人員就能在體外觀察食品或藥品在人體內(nèi)發(fā)生的反應(yīng),從而提前測定藥物消化率的變異,便于探討它們能否承受胃里的化學(xué)和物理環(huán)境?!标悤詵|說,這類仿生系統(tǒng)最大的好處就是減少了醫(yī)學(xué)臨床試驗對人及動物的傷害,可進行大量的實驗并優(yōu)化產(chǎn)品,且可降低醫(yī)療實驗成本。
某種程度上,陳曉東很可能是國內(nèi)外提出仿生化工的第一人。從目前的形勢看,國內(nèi)仿生化工市場處于起步狀態(tài),很多人還沒有意識到這個學(xué)科的發(fā)展?jié)摿?。誰能開發(fā)新市場,誰就掌握主動權(quán),而仿生化工很可能就是一個新創(chuàng)意誕生的源泉?!熬湍萌斯は到y(tǒng)來說,它的用處絕不只是藥品和食品檢測,對很多領(lǐng)域比如污水處理、廢物處理來說,這個系統(tǒng)都有可能產(chǎn)生巨大價值?!标悤詵|表示,目前他已經(jīng)逐步建立了胃系統(tǒng),正著手建立腸道系統(tǒng)。
“十二五”期間,陳曉東的仿生化工工程研究將在食品技術(shù)、食品健康、醫(yī)藥技術(shù)上加以提高,尤其是在廢物處理技術(shù)上,有機會能較大規(guī)模應(yīng)用仿生化工設(shè)備開展相關(guān)研究。另一方面,用生物法生產(chǎn)化工與健康所需產(chǎn)品在中國有長足發(fā)展,比如湯藥發(fā)酵的利用等,這也是仿生化工一個重要的部分。陳曉東個人比較關(guān)注仿生化工生產(chǎn)的發(fā)展,他說:“我希望能夠吸取生物的各種優(yōu)點,在生物學(xué)的啟發(fā)下將其轉(zhuǎn)化成工業(yè)設(shè)備,不一定是100%的模仿,用來替代原來能量消耗大的生產(chǎn)方式?!?/FONT>
食品干燥—國內(nèi)發(fā)展空間較大
“民以食為天”。如今,人類對食品的需求已不再局限于本地區(qū),足不出戶嘗遍各國美食是很多人的夢想。但眾所周知,食物很容易在短時間內(nèi)腐敗,如果要進行跨地域、跨國家的運輸,保鮮是一個很大考驗。說到現(xiàn)今的食品保鮮和加工,干燥工藝則是一個繞不開的重要環(huán)節(jié)。

陳曉東(右一)與美國化工學(xué)會主席 JC Chen教授及夫人Kathy Chen合影
在食品加工中,常常要將新鮮果蔬打成漿狀,然后再將其干燥成粉末;像牛奶這樣的液態(tài)原料,如果要制成粉狀品,加工中通常會用噴霧干燥技術(shù)。但噴霧干燥技術(shù)會出現(xiàn)粉料粘壁現(xiàn)象,可能導(dǎo)致著火或爆炸。陳曉東在干燥學(xué)領(lǐng)域主要的研究方向之一,就是采取適當(dāng)措施,減輕或防止粘壁故障的產(chǎn)生。
經(jīng)過干燥工藝處理過的食品,不僅能最大限度保留所含成分,還能延長保鮮期。尤其是一些粉粒狀食品,如奶粉等對干燥需求很大的食品,運用的就是干燥工藝中的顆粒技術(shù)。陳曉東說:“現(xiàn)在國家間、地區(qū)間的食品商業(yè)活動越來越頻繁,人們對食品的需求量也在不斷增加,食品干燥的發(fā)展趨勢非常良好。未來,干燥技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也會越來越普遍?!?BR> 同發(fā)達國家一樣,國內(nèi)食品干燥的需求量非常大。但在一些干燥技術(shù),如噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展上,歐洲及澳洲國家早已經(jīng)走在我國之前?!皣鴥?nèi)的食品干燥設(shè)備雖然國產(chǎn)化比率較高且價格便宜,但普遍存在能耗高、生產(chǎn)效率低、食品品質(zhì)較難控制等問題,這些現(xiàn)象值得關(guān)注。”
將這個領(lǐng)域的多項先進技術(shù)率先在國內(nèi)實現(xiàn)應(yīng)用,提升我國食品干燥技術(shù)水平,是陳曉東回國的首個“要務(wù)”。目前,他的這些相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用前景被廣為看好,已獲得企業(yè)與國家的科研經(jīng)費支持,“下一步,申請專利,組建公司,相信會有所作為。”陳曉東自信地說。
科研源于創(chuàng)新
在Point-of-Sale食品加工技術(shù)開發(fā)研究領(lǐng)域,陳曉東課題組設(shè)計并研發(fā)了第一臺專利設(shè)備;他是CHEN-BIOT數(shù)和CHEN-LEWIS數(shù)的定義人,是化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)干燥率模型的創(chuàng)始人,是國際著名的顆粒自燃特性測試CHEN-METHOD的創(chuàng)始人……看過他履歷的人,一定會被他的成果震撼,并好奇他是如何保持持久的創(chuàng)新力的。
“平時還真沒特別想過創(chuàng)新,很多東西自然而然就從腦子里蹦出來了。教學(xué)中也不會跟學(xué)生刻意提創(chuàng)新,但會啟發(fā)他們思考一些問題?!标悤詵|笑言,他的創(chuàng)新秘訣可能就是保持廣泛的興趣愛好,充分調(diào)動想象力,多與人交流經(jīng)驗以及更新知識儲備。“其實很多人都有創(chuàng)新潛質(zhì),但怎樣開發(fā)是一個難題。我個人覺得約束條件越少,對創(chuàng)新思想的形成越有幫助,創(chuàng)新需要綜合方方面面,所以自由的環(huán)境對于創(chuàng)新來說有極大的幫助?!?BR> 對于年輕人才的培養(yǎng),陳曉東說,不管做什么工作,積累非常重要??赡苡腥藭诙虝r間內(nèi)取得一些成果,但沒有積累就不會有深度,今后也就不會有更好的發(fā)展?!白隹蒲斜仨氜饤壖惫?,如果條件允許,我希望大家能夠盡量放慢速度,做深、做透、做細致?!标悤詵|說,我國仿生化工和食品干燥應(yīng)用研究在技術(shù)上可能與國外相差不大,比較明顯的差距主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)研究上?!盎A(chǔ)研究做好了,才會有強大的創(chuàng)新動力,更能培養(yǎng)有技術(shù)水平的創(chuàng)新人才,創(chuàng)新成果在運用過程中也才不會出現(xiàn)比較大的錯誤?!?BR> 刻苦是一種修行,是對人身心的一種磨練,更是一種專一的態(tài)度。這是陳曉東一直奉行的理念,而他多年的成績也印證了這句話。和其他科學(xué)家不同,陳曉東即使再忙,也會抽出時間看書、畫畫、唱歌、看電影,有時還會陪家人去海邊踏浪,看夕陽。他說:“盡管這些愛好和工作沒有直接聯(lián)系,但卻能豐富人的思想。一個擁有完整愛好、生活上較為平衡的人,才能做好一件完整的事情?!边@是陳曉東成功的秘訣之一,更是他人格魅力的體現(xiàn)。
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