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【校友风采录】谢剑平:在卷烟“减害”的多维空间中求索

来源: 宣传部 | 发布日期:2012-09-25 访问量:

 

谢剑平,男,汉族,1959811日生,江苏省武进县人,2011128日当选为中国工程院环境与轻纺工程学部院院士。中国烟草总企业郑州烟草研究院副院长,研究员,中国科学院研究生院博士生导师。兼任中国烟草学会副理事长、中国烟草学会工业专业委员会主任委员、《烟草科技》编委会副主任兼主编、《中国烟草学报》副主编、国家科学技术奖评审专家、国际烟草科学研究合作中心(CORESTA)理事会中国代表。

谢剑平是我校81级研究生。200210月取得研究员任职资格。19923月获国家烟草局“烟草系统有突出贡献专家”称号。199210月获享受“政府特殊津贴”的“有突出贡献的专家”称号。2000年被评为全国烟草行业劳动模范(部级),2004年获河南省劳动模范,2008年被授予全国“五一”劳动奖章,2010年获得CORESTA (国际烟草科学研究合作中心)铜牌奖。

主要研究领域:从事棕色化反应、香味物质在卷烟中的作用行为、烟草和卷烟烟气复杂体系中挥发性、半挥发性成分的分离分析、环境烟草烟气。(ETS)和卷烟降焦减害等方面的研究工作。  

 

 

“现代烟草科技的当务之急,是在满足人们对烟草的消费嗜好的同时,研究出最大限度减少危害的新方法,这是大家烟草科技工编辑的责任和使命。在探寻‘减害’的道路上,我和我的科研团队做了一些尝试性的思考和探索。”谢剑平说。回首二十几年的烟草科研道路,这位行业烟草化学科技领域领军人物的语气里透着谦和与睿智。

转向思维:从“降焦减害”到“减害降焦”

“‘降焦减害’是全面与局部的关系,全面与重点的关系,减害是更深入的一个层次,难度更大。”

满足消费者对吸味的需求,同时最大限度地降低卷烟的危害性,这是每一个烟草科技工编辑的科技理想。1985年,获得轻工业部科学研究院烟草工业科学研究所硕士学位的谢剑平,面对刚刚起步的中国烟草科技领域,面临着科研方向的思索。解决“吸烟与健康”的矛盾,主要是通过减少卷烟烟气当中的有害成分,而卷烟烟气中主要的有害成分集中于焦油。上世纪90年代,“降焦”是行业的主要思路。

 

 

“在‘降焦’方面,行业进行了很多尝试:一方面从栽培的过程中来降低烟叶中的有害成分,譬如栽培的品种、施肥等;另一方面由于混合型卷烟的有害成分相对较低,大家也尝试通过配方来引导改进消费者吸食习惯类型——由烤烟型卷烟转向混合型卷烟。”谢剑平说,“1999年初,国家局在青岛召开了‘低焦油、混合型卷烟产品开发工作会议’,正式启动了低焦油、混合型卷烟的开发工作。”

在这样的背景下,2000年谢剑平将目标瞄准了困扰行业的一个难题:提高白肋烟质量及其在低焦油卷烟中的应用研究可用性的技术。在3年的攻关中,他带领着他的科研团队对在生长、采收、调制过程中的白肋烟烟叶进行分析,鉴定出200种香味物质,其中30种成分为烟草中尚未报道的化合物。

同时,为探索有效降低烟气中有害成分的技术,谢剑平带领团队从应用化学和中草药减害入手开展了“降低卷烟烟气中有害成分的技术研究”项目,研制出了适合烟草工业应用的自由基清除剂等一系列新材料,建立了一套降低卷烟自由基等有害物质的实用技术;提出了采用中草药选择性降低烟气有害成分的观点和方法,研制开发了具有明显降低卷烟烟气毒理学效应作用的“神农萃取液”制剂。

辛勤的汗水迎来丰厚的回报。“提高白肋烟质量及其在低焦油卷烟中的应用研究可用性的技术研究”项目成果获得了2002年度国家局科技进步一等奖和2003年度国家科技进步二等奖;“降低卷烟烟气中有害成分的技术研究”项目成果获得2004年度国家科技进步奖二等奖,2003年度国家局科技进步特等奖。

这些成果和荣誉让谢剑平欣慰,也让他站在了一个更高的科研高度来重新审视卷烟的“降焦减害”问题。一段时间的行业市场转向引导消费混合型卷烟的效果并不明显。而从21世纪初开始,对于中国的烟草科技水平而言‘降焦’技术并不是难题,关键是降焦以后,如何保证口感与烟香。

“如果降焦不现实,那在减害上可不可以有所突破?”重新回到原点,谢剑平换了一种思维。实际上,早在上世纪80年代,烟草科研泰斗——左天觉先生就提出“焦油当中99.4%的成分是无害的,只有0.6%的成分是有害的”的说法,并得到了烟草科技界的广泛认同。

“在‘降低卷烟烟气中有害成分的技术研究’这个项目中,大家发现,烤烟型卷烟的强致癌物质——烟草特有亚硝胺含量明显比混合型卷烟的含量低,其主要原因是因为混合型卷烟采用白肋烟作为主要原料。一系列的技术数据,让大家提出‘稳步降焦、重在减害’的观点。”

矢量描述:绘制烟气综合危害性评价的多维空间

“实际上大家以往做的降焦只是一维的,减害已经变成二维的,但减害的作用机理必须是多维空间才能表达。”

 

 

“减害”,具体减什么?这是一个很难回答的问题。由于各国“卷烟危害性指标评价体系”不尽相同,对烟草和烟气中主要有害成分的确定也大相径庭。美国确定的有害成分有149种,加拿大有46种,著名的霍夫曼名单列出了44种,而尽管我国烟草行业一直致力于“减害降焦”,但关于减害的定量性指标还是空白。

“中国政府作为《烟草控制框架公约》的签约国,按照《烟草控制框架公约》的要求,逐步对烟草中的主要有害成分加以披露,这是‘责任烟草’的应有之义。”谢剑平说。

做完“降低卷烟烟气中有害成分的技术研究”项目之后,建立中国自己的卷烟烟气危害性评价体系进入谢剑平的科研视野。2005年年底,谢剑平主持的“卷烟烟气危害性评价体系研究”项目在国家局立项,同时成为国家科技部项目。

经过两年多的艰苦攻关,20079月“卷烟烟气危害性评价体系研究”项目顺利结题。谢剑平及其研究团队研究了163种国内外卷烟的29种有害物质和4项毒理学指标,采用了遗传算法和无信息变量删除法等数据挖掘技术,发现仅用COHCNNNKNH3B[a]P、苯酚和巴豆醛等7种最主要的有害成分即可表征卷烟烟气的危害性。以此7种物质数据构建的卷烟烟气危害性指标体系,弥补了目前依据焦油、烟碱和一氧化碳来评判危害性的科学性、全面性方面的不足,而且又不必像加拿大政府那样去测试46种成分,是危害性评价方面的重大改进,引起相关学科的高度关注。

“这个项目首次在国际上正面回答大家减什么的问题。”谢剑平说:“‘卷烟烟气危害性评价体系研究’,将在今年11月份在上海举行的CORESTA世界烟草科技大会上报告。可以自豪地讲,大家在‘减害’指标的选定等方面以及定量指数的确定上,比国外烟草科技先走了一步,这是大家中国烟草科技的第一次!”

200837日,在北京举行的行业“减害降焦”工作座谈会上,国家局提出关于进一步推进“减害降焦”工作的意见(讨论稿),明确提出低危害性就是指降低卷烟烟气中的7种有害成分,综合指数在5.6以下。

“大家提出的这个‘5.6’概念,是一个综合数值。对‘减害降焦’而言,它是一个起点。”说到这个起点,谢剑平为记者作了详细的说明。
回答了减什么的问题,接下来就面临如何减的问题。选择性减害,首先必须明确有害物质之间互相的协同、相克在烟气这个机制里面互相如何作用。这是一个更为复杂的问题。

“大家所用的数据大部分都是用纯物质或是单一品种物质进行实验得来的。对于烟气里的致癌物质在烟气复杂体系当中具体怎样表现,大家并不清楚,在国际烟草科技界,这方面也没有很成熟的研究成果。”

谢剑平拿起一支笔在草稿纸上画了一个坐标:“假如给卷烟烟气中的有害成分画一个坐标的话,如果烟碱作为X轴,强度作为Y轴的话,NNK可能在这个位置,BAK可能在这个位置,氨可能在这个位置。这就是一个矢量图。根据矢量的概念,在这个坐标体系下,它们的投影数值本身就存在着互相解抗的作用。这是在二维空间思考它们的互相作用,如果再考虑细菌的、细胞的、致突变的、急性毒性的毒理学指标,并把这些物质的含量、毒性强度、对人体的作用部位,等等,都放进坐标作为空间的维数的话,这就是一个非线性的模拟空间。实际上,大家以往做的降焦,只是一维的,减害已经变成二维的,但减害的作用机理必须是多维空间才能表达,这就是大家现在要做的事情。”

言传身教:用思想和精神引领一个团队

“作为一个科研团队的带头人,一定要有idea,没有idea,是不能做成事情的,也不可能带好团队的。”

20多年从事专业工作,谢剑平先后主持或作为技术总负责人,承担国家经贸委、科技部、国家自然基金委和国家烟草局资助的重大项目30多项。扎实的学术功底和实践经验确立了他在烟草科技领域的学术地位——自2001年以来,谢剑平一直担任CORESTA理事会中国烟草总企业代表,多次率团参加CORESTA会议;在国内,他是公认的烟草化学和烟草香精香料研究专家,担任国家科技奖评委、中科院大化所博士生导师、昆明卷烟厂博士后流动站顾问。

 

 

“做知识严谨、细致,他是大家尊崇的严师,更是一位真正的科学家。”他的学生说。

“勤奋、睿智,有扎实的学术功底,常识结构学科领域跨度广,学术视野开阔而独到。”他的同事说。

“具有严谨求实的科研作风和团结协作、甘于奉献的团队精神。”他的领导说。

…………

在郑州烟草研究院,说起谢剑平,人们都会用一种尊崇的口气。他以从严治学、诲人不倦的学者风范,培养、锻炼了一支由生物、化学、农业等不同学术背景的本科生、研究生和博士生组成的科研队伍。他领导的卷烟减害项目组获得国家烟草专卖局“降焦减害”科技工作先进集体一等奖,他负责建设并实施的国家局“烟草化学重点实验室”,是国家局首批认证通过的部级重点实验室之一,构建了卷烟“减害降焦”的实验平台,具有承担分析测试HOFFMANN有害物质名单的能力,在烟草行业“减害降焦”战略工程的实施中发挥了重要作用。

 “带个团队是要花点功夫的。首先自己要有‘本钱’才能带。一定要有idea,没有idea,是不能做成事情的,也不可能带好团队。所以带头人一定要思路清晰,目标明确。要保持有想法有思路,就得不断地学习。我现在碰到的许多问题,可能自己所学的专业并不能回答,这就需要你去‘充电’——广泛地涉猎相关学科领域和科技前沿,借用别的学科的前沿技术帮你去解决问题,这就会有突破。”

也许有人会感叹谢剑平“总能接到国家重大课题”,但没有多少人知道,这背后,谢剑平肩上的担子有多重!在科研第一线的谢剑平有众多的科研任务,承担郑州烟草研究院的管理工作,并兼任着中国烟草学会副理事长、中国烟草学会工业专业委员会主任委员、《烟草科技》编委会副主任兼主编、《中国烟草学报》编委、博士生导师、国家科学技术奖评审专家、国际烟草科学研究合作中心理事会中国代表。

“勤奋、严谨”,几乎是所有接触过谢剑平的人的共同评价。

谢剑平的学生告诉记者,有时候晚上加班到十一二点,回去的时候抬头一看,谢副院长的屋还亮着灯。周末过来加班,看见谢副院长的车早在这里了。有时候出差在车上、飞机上,谢剑平的手提包里全是论文、稿件,别人闲谈、休息,他却拿出来认真地翻看。只要有时间,他就会到实验室去走一走,和大家交换想法,提出问题、发现问题、解决问题。虽然担子重、任务多,但谢剑平作为一个科技工编辑的严谨、一丝不苟的作风却没有丝毫含糊。谢剑平的学生告诉记者:“平时大家写文章、论文都会让他审一审。他看得很细,一些细节、容易忽略的东西,他都会一一给大家指出来,以至于大家拿文章给他看时都很紧张,要反复看好多遍才敢给他看。”谢剑平如是言传身教影响着他的科研团队。

“说实话,和企业相比,在技术装备上大家并没有太多优势,大家所做的工作,很多企业也都能做,为什么大家做的一些工作新颖一些,这是职责使然,因为企业不能解答的一些基础性问题、难题,应该由大家这些科研人员来解答。”谢剑平的话,让记者突然理解了过早爬上他49岁额头的白发。

(本文主要取材于《中国烟草》2008年第8期《谢剑平:在卷烟“减害”的多维空间中求索》,编辑刘海文)

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