首页 -> 2001年第12期
陈聚恒：让树木超高速生长
作者：● 张天来
2001年10月，北京造林、造纸、人造板、餐具和饲料等方面的十几位专家，在京南大兴榆垡镇对陈聚恒2年根1年杆的示范林进行了现场实测，结果是每亩产材量5.38立方米，比世界最高水平高出1.52倍。它的高度竟在7米以上，更是让人惊喜之至。这就是世纪之交在中国大地上出现的超短周期原料林。
专家们考察了设在镇上的早期加工利用的示范厂，看到了4个方面的产品：用清洁制浆法造出的新闻纸等中高档文化用纸；营养丰富、能使家畜增肉增奶增绒的木本饲料；各种急需的人造板材；无毒无害无污染的木本餐具。
专家们肯定：陈聚恒在20年的研究中，完成了超短周期原料林的栽培和早期加工利用，形成了一个包括几个系列的高新技术体系，将会引发一场深刻的绿色革命。
北京新闻界，包括《人民日报》（海外版——要闻版）、《中国时报》（英文版）、《科技日报》、《工人日报》、《中国职工科技报》、《中国绿色时报》等报纸；中央和北京的广播电台、电视台，先后在重要位置和时段，对这一重大成果进行了报道，还有一些媒体将要发表更加深入的报道文章。
过去的和近期的报道，反响甚为强烈。河北省邢台市计委决定，要在今后三年内，发展几十万亩超短周期原料林，并开发四方面的产品。光是生产华龙方便面的一家企业，每年所需要的木碗就达上亿只。一家长期原料困难的木材厂，决定开发几十万亩的原料林，以提高人造板材的产量。众多的合作和技术转让项目，正在洽谈中。
采访陈聚恒，让我最为震惊的首先是他的林子，是他那生长速度快得叫人没办法想象的林子。
20世纪60年代，人类为了满足经济发展对木材量千百倍迅猛增长的需要，曾经研究一种新的造林技术，培育出速生丰产林。速生丰产的树种，北方是杨树，南方是桉树。这种速生树一般生长七八年（桉树林约需三五年）就能够砍伐利用。而陈聚恒的人工杨树林，生长速度却远远超过了杨树和桉树的速生丰产林，被称之为“超短周期原料林”。1999年，我几次到京郊怀柔看过老陈的几片林子，它们一年的高生长是3—4米；2000年，我几次到大兴看老陈的林子，其中一块示范林春天晚插了一个月，平均增高4米上下；另一块品种试验林，有一个生长速度最快的品种，一年生长的高度竟达到8米上下。
陈聚恒1936年出生在河北定县一个知识分子家庭。21岁那年（1957年）在新疆八一农学院林学系毕业。此后几十年间，他在学校的苗圃、在玛纳斯林场、在新疆林业科学院，一直干着育苗、造林的科学技术工作，后来升任新疆林业科学院副院长。在林木种苗的丰产栽培包括组织培养、速生丰产林的栽培技术方面，他攻破了一道又一道的难关，一次又一次的积累着新鲜而又丰富的实践经验。他撰写的《新疆树种育苗技术》，是他对100多种树木育苗的经验总结。他从20世纪80年代初期开始，就用最新的组织培养方法，对月季、银X新（杨）和阿月浑子、巴旦杏等树木进行种苗繁殖取得了成功，在全国处于领先水平。
新的科学发现，往往并不都是那么神秘。科学的硕果常常就在你眼前晃动。但是，为什么有人忙碌终生却一无所获，而有人却能够采摘到科学的鲜花和果实呢？在很大程度上那就是要看你的大脑和你的眼睛。
在研究中，陈聚恒会用眼睛观察，更会用大脑思考。他在苗圃的采条区发现一种杨树的树苗，一年之内竟然能够生长3—4米，这让他感到惊喜，因为这个高度比世界上公认生长最快的桉树还要快。同时他还看到，第一年已经采过的种条，第二年萌生的种条比第一年还要高。这种近乎神奇的现象，促使他马上抓住，深入地思考：怎样把这种无性更新优势充分利用起来。
20世纪最后的一个春天，我参观了陈聚恒的超短周期原料林。在这块林子里，他把50多种栽培模式的优点集中到了一起，进行新的栽培模式试验。
我走在正要起步的这片林子里，强烈的感觉是，我脚下踩着的好像不是一片林地，而是一片经营得最好的菜田，像女工绣花那样精细。
陈聚恒引用了农业上细流沟灌的办法，对林子采取了宽窄行沟灌的形式。沟的两边，各有一行树苗。通过这道浅沟灌水，两行树都能得到足够的水分。树苗行与行的距离、株与株的距离，相当小，是和速生丰产林稀植完全相反的密植，密到每亩3000株上下，跟一些农作物的密植程度差不多。比起一般速生丰产林，密度大100倍以上。这些，他很早就做过一些试验。举例来说，1974年他担任玛纳斯林场场长的时候，就营造过周期3年的200亩椽材林，最大特点就是密度很大，林下还种了西瓜。这项大密度椽材林的实践经验，经过推广，在新疆人民房屋建造中起到了一定的作用。采用大密度，从地面上来说，是充分利用了阳光；而在地下，却又需要大水大肥的保障。这方面，老陈也有丰富的经验；他营造过两千亩的速生丰产林，找到了实现速生丰产所需要的最低灌水量，这对超短周期林的经营来说是重要的依据。
早期速生栽培试验需要寻找速生优良树种。全世界杨树种类上百上千，并不是所有的杨树都具有早期速生的特性；对具有这个特性的，也要从中选优。他引进别人的品种，自己也选育新的品种。新疆有两种优良的杨树，就是银白杨和新疆杨，其中一个特别耐寒、特别抗病虫，另一个早期生长特别快。用这两种树杂交成功的新品种定名为“银X新”，具备了“父母亲”的优点，成了超短周期原料林的重要树种。有一种欧美杨，在具有早期生长速度特快的同时，却又有不能抵抗严寒的缺陷，因此推广受到了限制。善于思考的老陈对我说，他在造林中用了欧美杨，原因是超短周期林的每个生长期只有一年，秋天条子收割，留在地下的根不怕冻，第二年照样长得快。这个办法，在高寒的新疆、黑龙江都取得了成功。
老陈明白，造纸原料中，不只要有阔叶的杨树，还要有少量的针叶树，例如华北落叶松和樟子松。他也做了试验，结果是照他的栽培方法，本来20年上下才能够利用的落叶松和樟子松，只需要8年就可以作为造纸原料。
思绪十分周密的陈聚恒知道，要推广这个新的栽培方法，要成千亩成万亩造林，不能只靠两只手，还得让造林过程实现机械化。为了解决这个问题，他找来了国内外有关林业机械的资料。经过了六七年的时间，从把长条的种苗切成一段段的插穗，到6至8年以后把树的老根挖出来，造林所需的6种机械都被陈聚恒研制出来，使造林的生产过程实现了机械化。只留了一个小小的尾巴，就是根据生产要求，小树生长旺季，由主干上抽出的所有小枝，在嫩芽时必须摘掉，不能让它们消耗营养，这一项还需要人工操作。
这个造林机械化可实在不是一件容易的事，几乎每一种机械都要反复修改多次。就拿最简单的切条机来说，原来的几种，第一是功率不够，一次只能切两三根，加大功率之后，一次切5—6根；第二，切出的插穗乱蹦，结果是根梢不分，没法插，在切条机上加了个漏斗，才解决了这个问题。
最复杂的机械当然是扦插机。它有四项功能：开沟、扦插、培土、镇压，主要的扦插过程，一次完成。老陈说：“世界上有扦插机，但和我们的不一样。”这么多种功能，哪一种都得反复研究修改才能实现。
老陈他们研制的扦插机，三四个人操作一台，每人每天可以扦插40亩，比手扦插高30—40倍。
按老陈的说法，这一个系列的6种机械，遇到困难最多的是割条机。在森林采伐上只有伐树用的电动或汽动锯。超短周期原料林的割条机，世界上还没有出现。后来他想到借鉴锯盘的原理，在拖拉机前面，加一个盘状的电动锯片，就是割条机了。但是割掉以后，那些树条倒在了割条机上，把前进的路挡住了。后来，把那个锯盘由拖拉机的前面转移到右面去。这一来，割条机前进的阻力就被老陈克服掉了。
这一个萌生在20世纪60年代的绿色创新理念，直到1989年在林业部召开的一次汇报会上才正式提了出来。那一年，第18届国际杨树大会在中国举行。林业部的正副部长和司局长们坐满了会议室，听取新疆林业科学院陈聚恒副院长的汇报，内容是他将要提交大会的论文《额尔齐斯河的杨树天然林》。
额尔齐斯河的两座小岛上，有我国惟一的杨树原始林宝库。在那里的杨树原始林中，最让人感兴趣的是银白杨，而把会议引向高潮的则是银白杨和新疆杨的杂交种——银X新，它的平茬苗一年之内竟然可以长到4米，而且纤维长度居然能够达到造纸的要求。所有这些都是最新的具有爆炸性的信息。在纷纷表示支持的官员中，有两位最重要，一位是当时的部长高德占，一位是当时的林业部科技委主任董智勇。
就是在这次北京之行当中，增加了陈聚恒“下苦功，不干则已，干则到底”的决心。有一位专家对他说了一段肺腑之言：“你的想法非常好，拿到国外去你可以成为上千万甚至上亿美元的富翁；但在中国不行。在中国，知识分子、技术不值钱，推广难度很大。”“他们可以拿上千万的资金去买外国人的技术，但看不起中国人的技术。”这位专家的劝告，老陈没有采纳，他不想把技术拿到外国去，而是要把它贡献给自己的祖国。
由林业部支持在1990年进行的这项研究包括两项主要内容：超短周期造纸原料林的栽培方法，用条材进行化学法制浆造纸的工艺。主持人是陈聚恒副院长，参加者有南京林业大学化工系的专家教授。这个课题已被列入新疆的科学研究计划。
先说栽培方法。经过多次有关的试验，陈聚恒发现密度越大，株数越多，产条量越高。密度大比密度小的，产条量要高22.54—58.83%。
更叫人兴奋的是亩产纸浆量的对比试验。结果是：两年生的健杨，比10年生的健杨，产浆量竟然高380%；两年生的新疆杨，比10年生的新疆杨，产浆量高420%；一年生银X新，比10年生新疆杨，高690%。在针叶树方面，对比结果同样让人高兴：8年生的华北落叶松每亩产浆量，高出70年生华北落叶松天然林365%；6年生的樟子松每亩产浆量，高出30年生的樟子松人工林217%。超短周期原料林，1—2—3年，哪一年产浆量最高？结果更有趣：1年生新疆杨亩平均产浆量，比2—3年生新疆杨高27%和59%；2年生比3年生高19%。
这就是说，在栽培方法上，各项试验的结果都是喜人的，而且是相当顺利的。真正让老陈感到困难的是制浆造纸。他下苦功，尽最大努力找来了70—80万字的制浆造纸的文献资料，埋下头来，从头到尾，认真阅读，国内外的情况都进入了他的大脑。他跟几位专家教授一起，从1990年9月直到1991年旧历正月，前后进行了140次试验；各种用碱量，各种温度，各种压力，都做过试验，终于取得了成功：在世界上第一次用1年至3年生的新疆杨和8年生华北落叶松的条材，造出了合格的多种中高档文化用纸。参加了这项研究的一位教授兴奋得提笔写了一篇报道，发表在有关刊物上，之后，美国、阿根廷、意大利等国的造纸杂志纷纷转载。
在1991年由新疆科委组织的成果鉴定会上，与会的教授、研究员和高级工程师们，用最朴素的语言说，他们一致认为这项成果具有国内领先水平。它开辟了林木早期利用的新途径，开创了条材造纸的新道路，改变了造纸工业的原料结构。
然而，在这巨大的成功之后，接着来到的竟是巨大的挫折。人们无论如何也不会想到，在粉碎了“四人帮”、早已进入科学春天的中国，一位取得了原创性成果的大发明家，竟然会提出要退休。你会问：他这个时候提出退休，是为了什么呢？
这是1992年，54岁的陈聚恒躺在医院里。他不可能不病，因为他太累，他的脑力太超支了。科学家们说，从自然科学的角度看，人的大脑是用不完的。然而，老陈碰到的并不完全是自然科学的问题，1992年让他最伤脑筋的是，他没有办法通过正常渠道取得进行中间试验所需要的资金。
于是，他决定走自己的路，难得的是，他的夫人也支持他的这个想法。
这一年，陈聚恒采取了三个步骤：第一步，正式向本单位提出因病提前退休。理由很充分，因为他的确有病，有医生开的证明。第二步，向新疆科委购买了由他自己主持和参加而获得的研究成果。第三步，在企业家参与下注册了一家民办科研企业：乌鲁木齐建峰林纸科学研究所。
丢掉了铁饭碗，同时也去掉了一些障碍，但是，那泥饭碗、木饭碗也并不好端。不靠国家给钱，就得自己去挣，反正你只要搞中间试验就得花一大笔钱。从1992年到1995年，这家民办研究所奋斗了4年，才凑足了一笔资金，当然是惨淡经营了。只举一例。老陈夫人出了一条主意：营造一批库房出租，每年可以有几十万元的收入。
请记住1996年。这是陈聚恒前进途中关键性的一年。他的研究所在科委申请立项，租用了呼图壁国营苗圃的104亩林地，按照生产要求，营造超短周期原料林。
这次中间试验，同1990年的小型试验相比，选用了4种优良品种的杨树，加多了灌水和追肥的次数，使用了化学除草剂，并实现了扦插造林的机械化。有专家观看了扦插造林过程，评价说，这样大面积的机械扦插造林，在世界上是一个创举。
不用说大家也会想到，造林的中间试验取得了完全的成功，超短周期原料林1996年正式诞生在中国大地上。它一诞生就宣告：从每公顷产材量看，当时的国际水平，意大利是53立方米，我们老陈的数字是每公顷63.5立方米，比意大利高19.8%。不用说，参加这项成果验收的专家们，理所当然地给予了很高的评价。
如果说1996年的中间试验也有遗憾，那就是预定的化学制浆造纸方面的工作，由于种种原因没有能够进行，这是容易理解的。但老陈和他的伙伴们来了一个“堤内损失堤外补”，在利用条材制作木本饲料方面取得了突破，他不仅提供了每年都可以采伐一次的超短周期原料林，而且这种原料可以全株（地上部分）加工成为优质饲料。
早在1991年，陈聚恒就进行过木本饲料加工的小型试验。1997年6月，他们把400公斤的原料运到一家饲料厂，利用厂里的精料加工设备进行热喷中间试验。在这套设备里，在高温高压之下，10分钟内，木质材料就被软化、膨化和氨化，变成了优质饲料。影响家畜消化的表皮角层和木质素被减少，一些难以消化的多糖变成容易消化的单糖。化学分析的结果是，这种木本饲料在几项重要指标的含量上，同现有优质饲料不相上下，总能甚至略高，例如它的粗蛋白含量21.99%，粗纤维低于32.14%，粗脂肪2.19—2.85%。
如果说，陈聚恒在新疆经历了一个小的插曲，由公办转为民办，花了几年时间才完成了超短周期原料林和木本饲料的中间试验；那么，1997年下半年到现在，他在北京经历了一个更大的插曲。
别看新疆地处遥远的西域，却并不妨碍陈聚恒科学发明信息的传播，先后有两三家外商看中了他的发明有无限的前景，邀请他到境外注册，或者是在中国办合资企业；并说这会使他的工作和生活条件马上发生如同神话般的变化。只要他的成果在各国一推广开来，那么，一夜之间，一个穷困了几十年的知识分子，就会摇身一变成为亿万富翁。然而，陈聚恒婉言谢绝了外商的好意，决心把一切奉献给祖国。他怀着最大的热情和希望来到了北京。7旬高龄左右的董智勇（退休前任林业部科技委主任），支持陈聚恒的工作。在老董的帮助下，北京和大兴的林业部门支持老陈在大兴注册了一家民办科技企业——北京建峰林牧有限公司，开始了新的征程。
读者们大约会这样想，既然这项大发明已经按部就班地经过了小型试验和中间试验，推广起来不是会很快吗？然而，好事终究多磨。随之而来的困难压得他的脸上经常忽隐忽现地出现一层薄薄的愁云。
陈聚恒在怀柔的四块350亩一年生示范林栽培获得成功，并且在大兴榆垡搞起了示范林，还建起了示范厂，计划在厂里加工木本饲料。他还同一家企业合作设计了生产流水线，并请这家企业加工设备，但遗憾是，设备迟迟没有到位。按现在火车的速度，那个厂家离北京，只有十个小时左右的路程。那么，迟迟不到是什么道理？说穿了，就是一个钱字。老陈由新疆来北京之前，把那104亩地的原料林和在新疆的推广权转让给了一家公司，并且签订了书面的协议，这家公司出了100万元的转让费；这笔钱，已经用光了。你没有钱，工厂怎么购买原材料，怎么给工人发工资？你的设备怎么能够造得出来？！
老陈当然做了最大的努力，一些热心人也给了很大支持。在董智勇等人的帮助下，林业部门的500万元的贴息贷款拨到了大兴农行。后来，这个项目被列入北京市星火计划，也有500万元的贴息贷款。然而，银行不予支付。这两笔眼看到手的钱却怎么也到不了手，老陈怎么高兴得起来？！
原因是有人捣鬼。老陈告诉我，他来到北京之后，从他手中购买到104亩条材林的那家公司，就拿这块林子作为资本，说是他们培育出了什么“天演速生杨”。发明权有了争议，银行当然不会支付大笔款项的。后来，骗局终于被媒体揭穿。
2000年3月，大发明家陈聚恒的脸上愁容一扫而光。经过与好多家投资者的谈判，同中国海外经济合作总公司签订了合作协议。一家大型企业同一家民办科技企业携起手来，将共同把这项综合性的包括一系列技术的大发明，变成多种生产事业。
有了资金，就像是源头有了活水，前进的步伐当然加快起来。合作厂家赶制的主设备，和其他厂家购买的配套设备，一件一件地运到榆垡，安装在车间里。到这一年的8月，流水线安装完毕。这以后，这项伟大发明就像是冲出闸门的大水，向着前方汹涌澎湃地流去，势不可挡。
在新中国50周年庆典刚过的10月6日，老陈像是变了个人，一脸的红光喜气，领着老董和我去榆垡示范厂观看从热喷罐里把加工好的木本饲料喷出来。由输送带运入风干机，风干之后，整个一条流水线的生产过程就全部结束。
这条生产线的创始人陈聚恒告诉我，这套设备也可以把农作物秸秆加工成优质饲料，设备价格低廉，只要200万元上下，农民办这样的木本饲料厂，资金上不会有很大困难，几家农民一联合就能办起一个来。
说到它的经济价值，老陈告诉我，发展畜牧业，饲料短缺是一道大难关。以现有规模，我国绿色饲料年缺口在1亿吨上下。与我国邻近的几个国家，每年需要进口绿色饲料也大约在300万吨以上。以北京、天津两市为例，目前每年饲料缺乏量，北京是4万吨，天津3万吨。而且，这两市所需的肉、奶和乳制品的80%是由外省调入的。老陈的雄心壮志是，把他的发明推向全国，至少可以让肉、蛋、奶的产量翻上一番，为改善人民的膳食结构做一点贡献。
进入21世纪，喜讯更多更大。1月30日上午，他拿出一块新闻纸让我看。他说，这种新闻纸，白度比一般新闻纸高3度，抗张能力也更强；但关键是没有污染。这是他发明的无污染造纸法的第一项成果，就是这一小块纸，让老陈费了几十年的心血。1996年那一次定好的制浆造纸中间试验没有做，但老陈一直在钻研着这个问题。他的最大目标就是要去掉造纸厂的废水污染。
从那条热喷流水线加工出来的成品，可以饲喂家畜；但用它制浆造纸，却还需要加入化工原料（就是烧碱）进行蒸煮，污染的来源就是那些碱。科技工作者不知道费尽了多少脑汁和心血，研究和制作了回收装置，但最好的回收装置也不能够把污染物完全清除，还是遗留下一小部分给人类造成危害。
为了攻克造纸工业上的这一巨大难关，陈聚恒选择了同现行的化学制浆法和高得率制浆法不同的另一条工艺路线。一位大学教师接受了陈聚恒的委托，在实验室协助进行这条工艺路线的有关试验。不久，试验取得了成功，不用化学药剂同样可以把纤维从木材中分离出来。
接着，在北京的一家造纸研究所，由陈聚恒委托按照无污染造纸的工艺路线，顺利生产出新闻纸、复印纸、胶印书刊纸等中高档文化用纸。
有了这样的超短周期的原料林，又有了这样的无污染造纸技术，中国对世界造纸业的贡献有多大，是无法估计的。
几乎在无污染造纸法诞生的同时，用超短周期原料林的条材经过热喷委托木材厂加工的5种木板，也取得了成功，它们是：用途最广的刨花板、制作高档家具的中密度纤维板、地板、装饰板、纤维板。这几种人造板，老陈都给我看了。
当前，原料极度缺乏是人造板业发展的一大难题。超短周期条材林的出现和用它制出了人造板，就给人造板产业的发展注入了无比巨大的活力。
陈聚恒让我看这几种木板，他说，这样的木板，用1年生的杨树条做比3—4年生的杨树条还好，我们做的同外国机器做的对比，我们的刨花板密度要大得多，原因是我们经过热喷，胶化了的木质素有很大的粘结力。他介绍说，中密度纤维板生产中也要用烧碱，造成污染；他采取热喷法分离纤维，把这个多年难以解决的污染问题顺利地解决了。而且，这个办法比国外用热磨机分离纤维，生产成本低1/3，强度也超过国内现有的产品。这样，又有原料，又不污染，中密度板的大量生产已经为期不远了。
与此同时，用1年生杨树条材制成的地板，耐磨强度也达到了国际水平，还做成了需要量很大的完全无毒的木本餐具。
现在，陈聚恒的一系列发明，已经先后向国家申请了8项专利，其中两项已获得国家知识产权局颁发的专利证书；同时，就无污染制浆造纸工艺向8个国家申请了专利优先权。更使人振奋的是，2000年全国各地超短周期原料林已发展到4—5万亩，今年将有更大的发展。当然，将同时兴建一批木本饲料厂和造纸厂等。
陈聚恒的伟大发明，将要产生多大的影响，是我们现在所无法估量的。但有一点我可以肯定地说，它是两个世纪之交的原始性的系列性的重大发明之一。
（责任编辑 程 度）