食物包裝，建筑材料，電子產品，兒童玩具……大到飛機、高鐵，小到紐扣、瓶蓋，我們的生活似乎早已被“塑料”包圍。它成本低廉、耐用可塑、用途廣泛，卻也正悄無聲息地破壞著生態環境，威脅著人體健康。如今，塑料污染已成為全球公認僅次于氣候變化的第二大環境焦點問題，減少塑料污染迫在眉睫。

　　如何破解這個困擾全球的難題？中國提出了富有智慧的替塑創新——“以竹代塑”。

　　2022年，習近平總書記在向國際竹藤組織成立二十五周年志慶暨第二屆世界竹藤大會致賀信時指出，中國政府同國際竹藤組織攜手落實全球發展倡議，共同發起“以竹代塑”倡議，推動各國減少塑料污染。

　　聚焦國家重大戰略，解決發展現實需求。今年，第十九屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽“揭榜掛帥”專項賽中，由廣西壯族自治區林業科學研究院（廣西林業實驗室）發榜的“‘以竹代塑’新技術及新產品研發”選題，吸引了來自全國各高校的近百名青年學子爭相揭榜。賦能綠色發展的好“竹”意正不斷涌現。

　　科技助力，綠色替代“竹”夠可行

　　綠色、低碳、速生、可降解……長久被人們遺忘和低估的竹子，是南京林業大學林業工程專業學生魏可心近兩年來最喜愛，卻也讓她最發愁的“同伴”。

　　2022年為響應國家號召，剛讀研的魏可心就壯著膽子闖進了“以竹代塑”這條新賽道，和創新團隊成員一起跌跌撞撞突破了竹纖維高效利用技術，這讓她信心倍增。攻堅克難，持續深耕，她們還想和竹子走得更近些。

　　“揭榜掛帥”讓這個年輕的團隊找到了大展身手的舞臺。

　　魏可心和團隊成員先后走訪種竹農戶、種植基地、竹材料工廠等地后發現，在廣西，竹子年產量達到3.5億根，但利用率不足40%，竹產業面臨加工利用率低、環境污染重、產品附加值低的痛點。

　　結合當地發展需求和代塑產業前景，10個大學生埋頭苦干，歷經上百次試驗，成功開創出了竹纖維增效造絮、低碳可降解大豆蛋白竹質復合材料制備和細胞壁微納結構調控3項關鍵技術，在實驗室里折騰出了竹質新產品——高性能全降解竹基復合新材料，并一鼓作氣完成了產品落地和中試生產。

　　“對比目前市場在售的代塑材料，我們研制的竹基卷材不僅能做到性能優，還能完全做到全生命周期無有害釋放。比如目前應用面非常廣、在整個飾面板市場占有率達到60%的PVC塑料木紋板，我們的竹基卷材就可以做到替代，實現真正的‘以竹代塑’。”魏可心說，“未來，我們南林青年一定還會繼續依托專業優勢，發揮自身所長，在‘以竹代塑’的道路上持續探索，努力爭取新的突破。”

　　突破瓶頸，新技術解決老難題

　　“難，工藝很難，突破也很難。”面對“以竹代塑”這個大命題，安徽農業大學材料與化學學院學生黃昊在實驗研發時碰了不少壁。

　　“竹子作為一種天然纖維，具有不可忽視的竹節缺陷，我們不得不承認，它的纖維性能均一性和多樣性確實不如塑料，而且在具體生產過程中，再生竹纖維和竹炭纖維的加工工藝也是十分復雜的。”黃昊介紹，既要為企業考慮生產成本，又要革新材料技術，解決現實問題。“做過的試驗太多，具體幾次，真的已經數不清”。

　　實現突破需要時間、耐心和絕不放棄。在今年“揭榜掛帥”的賽場上，安徽農業大學的學生團隊拿出了令人欣喜的新成果。

　　人們通常認為，竹子似乎是不容易斷的，但是竹子的韌性主要表現在彎曲上，拉伸時的韌性卻很一般。他們就利用仿生界面工程，研制出了輕質、高強、高韌的竹基纖維材料。

　　“在我們學院鄭可老師的指導下，大家用動物絲蛋白把弱界面相互作用引入天然竹纖維中，讓纖維在拉伸過程中可以充分滑移并耗散能量。”團隊成員孫宜潔介紹，他們實現了竹纖維拉伸應變性能較原始提升10倍，斷裂韌性提升12倍，而且還使其具有了多數合成高分子纖維所不具備的優異抗裂紋擴展能力。

　　竹子只能編編竹筐，做做竹筷子，當個工藝品？面對質疑，他們替竹子正名，打破刻板印象，研制出了導電竹纖維新產品。

　　“利用蛋白離子導體，我們獲得了竹基復合導電纖維材料。借助絲離子導體對環境刺激的響應，引發復合纖維的電化學性質變化。”鄭宜潔說，竹基復合導電纖維所構筑的織物，不僅能在未來用于智能可穿戴設備，還能通過機器學習實現對環境、運動、材質等變化的準確識別。

　　敢想敢干，小竹子擁有大可能

　　北京林業大學學生雷希音一直覺得，竹資源是一座仍未被完全開發的寶庫。

　　“我們認為，現在仍然沒辦法有效開發竹資源，主要是因為竹資源當中的纖維素存在溶解困難的問題，這就導致了竹子里儲量豐富的纖維素，沒有被有效利用起來。”雷希音說。

　　北京林業大學的創新團隊決定攻克竹資源利用的這一堵點。切中要害，另辟蹊徑，挖掘這座竹資源的“富礦”，他們選擇把竹子溶個粉碎，完全打破，重建，再生。

　　“你現在看到的這瓶液體，實際上是一瓶竹纖維溶液，它是我們通過自主研制的一款新型溶劑溶解竹子獲得的。”雷希音向記者展示了由團隊自主設計的集綠色環保、合成工藝簡單、成本低廉、溶解能力強等優勢于一體的新型纖維素溶劑體系——功能化離子液體。

　　這瓶看似平平無奇的液體，凝結了這個學生團隊和指導老師李鑫無數個日夜的心血。利用這瓶竹纖維溶液，通過紡絲工藝制得的再生纖維素絲，將為多個產業提供新的可能性。

　　團隊成員張歡介紹：“大家都熟知的紡織服裝主要原料是化纖，但化纖90%以上是石油基合成纖維，這種材料會對環境造成嚴重的污染。通過我們團隊掌握的這項技術，對竹資源開發利用所生產的竹基復合織物等低碳產品，能實現對石油基產品的替代，實現綠色環保，為未來環保織物提供更多選擇。”

　　竹纖織夢，實現拒塑未來。雷希音對團隊產品未來的現實應用很有信心。“除了織物，未來如果在再生纖維素絲中復合二維納米材料MXene，我們還能制備出具有優異光熱轉換性能的織物，實現其在能量管理、原油泄漏、油污處理、油水分離、鹽析、鹽差能回收等多領域的應用。”

　　中青報·中青網記者 周呈宣 李川