团队科研人员进行植物提取物中试试验

张志军教授指导学生实验

科研人员在中试基地精酿啤酒车间开展功能啤酒酿造实验

在中北大学，一株紫苏以其多元价值撬动产业升级的奇迹。“从食用、药用到日化领域可衍生出30余种产品，其多种高附加值活性提取物更可为大健康产业注入新动能。”中北大学张志军教授说。20多年来，他率领中北大学紫苏精深加工与高值化利用团队以“小作物、大产业”模式，精准破解农产品加工链短、附加值低的痛点，通过不断的科技创新，用技术赋能，为农作物延伸产业链、提升价值链提供了强大助力和典型范本。

廿载耕耘

打造紫苏全产业链新格局

在中北大学附近的村子，一块两亩大的试验田里，一株株紫苏郁郁葱葱，张志军教授满脸汗水，正躬身除草。这样的场景，最早出现在20多年前。

2004年，张志军和爱人李会珍双双获得浙江大学作物学专业博士学位后，选择扎根中北大学。“当时学校生物工程专业刚起步，我们急需确定研究方向。”李会珍教授回忆说。彼时，原省农科院南建福教授一席话为他们指明了方向：“紫苏种子含油率高达40%—50%，油中α-亚麻酸含量60%左右，居油料作物之首；同时茎叶含有抗氧化、抗炎、保肝等生理活性成分，是医药、保健食品和化妆品的重要原料。”

作为亚洲特有的药食同源植物，紫苏在我国已有两千余年栽培历史。“听了南老师的建议，我们决定以紫苏为切入点，主攻特色植物油研究方向。”张志军说，南教授慷慨赠予了自己收集的紫苏种质资源20多份，研究从此起步，“当时学校没有试验田，我们就在上兰村租地种紫苏，开展品种试验”。从育苗播种、除草施肥到田间观察记载、收获，张志军都带着研究生亲自下地劳作。二十多年光阴荏苒，如今他已成长为中北大学生物工程学科带头人，带领着一支46人的科技创新团队。

20多年来，中北大学紫苏精深加工与高值化利用团队累计收集紫苏种质资源200余份，培育审定新品种3个，申请国家发明专利35项，创新性提出5.0版紫苏梯次利用产品路线图，开发油、蛋白、精油、色素等六个系列产品共30多个，相关成果多次亮相美国、瑞士、日本、巴西等国际展会。团队在产品开发和助力产业发展同时探索工程领域科学问题，注重人才培养，近年先后发表紫苏相关学术论文130多篇，出版专著3部，承担国家级和省部级科研项目20多项，多项研究成果达到国际先进水平，中北大学紫苏相关成果数量达到全国第一、国际前列，并培养博士、硕士研究生50多名。

科研平台建设同样硕果累累。2024年7月，由中北大学和国家特色油料产业技术体系共同主办的首届全国紫苏科学技术与产业发展大会在山西省太原市阳曲县举行，会上，中北大学发起成立“中国紫苏产业技术创新战略联盟”并当选联盟理事长单位，同时推动国家特色油料产业技术体系山西紫苏加工试验示范基地正式落户阳曲；2025年3月10日，山西省植物提取产业技术创新战略联盟成功获批，这是继2023年山西省植物提取工程技术中试基地后该团队获得的又一省级平台。2024年，团队还承担了省总工会山西省张志军职工创新工作室、太原市委组织部“博士小院”等多个平台的建设。各种荣誉、头衔越来越多，张志军的工作日程也愈发紧凑，他依然坚守初心在紫苏产业化的道路上坚定前行：“8月初将带领团队成员赴内蒙古呼伦贝尔市鄂伦春自治旗组织召开第二届全国紫苏科学技术与产业发展大会。”

科技赋能

解锁紫苏“全身宝藏”密码

4月底，位于太原市阳曲县的山西大健康生物产业技术研究院的一层中试车间内，1500L植物精油提取设备正式投入科研与中试生产，生产负责人、副院长张由盛介绍：“该设备可‘一机多用’，实现植物挥发油轻油与重油同步分离，挥发油与纯露同步收集。除紫苏外，还可为企业提供迷迭香、薰衣草、艾叶等不同类型植物挥发油的提取中试服务。”

将小小紫苏打造成富民大产业，是该团队二十多年如一日的追求。20多年来，他们围绕小小的紫苏，持续推进各项技术更新迭代，不断创新。“紫苏全身都是宝，苏籽、苏叶、苏梗均可入药。”在琳琅满目的产品展示柜前，张志军如数家珍，“这是紫苏籽，先榨油之后可提取α-亚麻酸，具有降脂降压、软化血管等多重作用，还可继续分离出蛋白粉，有助于改善睡眠、增强肌肉和心肌功能，进一步开发出降尿酸肽、降糖肽及低苯丙氨酸肽特医食品等功能产品；茎叶中含有迷迭香酸、花青素，是可耐高温的天然食品防腐剂，具有抗氧化和抗肿瘤作用，可广泛用于食品、化妆品和医药领域；紫苏精油具有预防感冒、减缓压力作用，精油微囊粉可用于果蔬保鲜，无任何毒副作用，团队合作企业生产的紫苏精油手工皂已在市场销售，紫苏精油酸奶也已授权国家发明专利；紫苏秸秆还可加工成微晶纤维素、纳米纤维素……”

核心技术突破尤为亮眼。团队独创的生物酶+膜分离技术，成功解决了紫苏蛋白与多糖分离的行业难题。“脱壳榨油后饼粕目前仅作为饲料，价格较低，经团队研发的特殊工艺脱脂后，脂肪酸含量达到1%以下，脱脂蛋白经过精细提取分离，去除纤维素，经分子网络设计选用特定蛋白酶剪切，通过陶瓷膜、有机膜分离得到不同分子量高纯度蛋白肽，最后还要进行体外细胞学检测、动物模拟实验验证，临床试验等。”李会珍介绍说，“在高纯度α-亚麻酸分离方面，团队更是攻克难题，将得率从25%提高到50%，纯度提升至87%，远超市场上83%的最高水平；在多酚和色素提取方面，通过双水相萃取结合泡沫分离等新技术打破传统工艺。”

这些技术突破有望带来显著经济效益。“85%以上α-亚麻酸市场价格可翻倍；不同规格蛋白肽每公斤售价100元—300元，比饼粕增值百倍；紫苏精油批发价3000元/公斤，日本化妆品市场每毫升售价100多元，精油提取同时还能生产迷迭香酸提取物。”团队核心成员侯天宇副教授介绍说。20多年来，张志军带领团队以植物资源综合开发与利用为研究方向，在紫苏的研究与产品开发上一路前行——目前，团队培育的新品种在我省太行山区推广种植10万亩以上，紫苏保健油、α-亚麻酸、蛋白肽等系列产品正在计划投资建厂，实现规模化生产。“每一种原料通过精深加工，‘吃干榨净’，可实现同时生产几个产品。”张志军表示，紫苏产业链不断延伸，价值链有望实现产值的翻番甚至几十倍增值，其经济效益、社会效益和生态效益均十分显著。

创新惠民

产业化描绘乡村振兴新画卷

“我们要做纯天然的健康产品，让大自然的馈赠真正造福百姓。”采访中，张志军的话语掷地有声。在他的愿景里，科技创新不仅要萃取植物的精华，更要展现乡村振兴的希望。

中试环节的突破是团队发展的关键转折。回忆起曾经的困境，张志军感慨万千：“中试基地是打通从实验室到生产线的‘最后一公里’。”2024年1月，中北大学校友招商会在阳曲召开，时任县长兼阳曲现代农业产业示范区管委会主任的姬发军在参加活动时注意到了紫苏研究项目，即刻抛来橄榄枝。这个地处北纬38度农业生产黄金种植带的县城，与团队一拍即合。“张老师带领团队来了，我们现代农业产业示范区就有了灵魂，县里愿意克服一切困难，满足一切要求，围绕植物提取和农产品深加工，打造一流中试基地。”姬发军亲自到团队考察后说。在中北大学、阳曲现代农业产业示范区及山西领创生命健康产业园三方共同支持下，2024年7月，团队创建的山西大健康生物产业技术研究院正式成立，2024年11月正式入驻阳曲，目前已经正式运营。据介绍，该研究院建设实验室、中试车间3600平方米，累计仪器设备投入1000余万元，可实现植物油、多酚、黄酮、色素、多糖、精油等提取物以及α-亚麻酸、分离蛋白、花青素、精酿啤酒等终端应用产品的中试示范生产，已为国内外20余家高校和企业提供相关技术服务。

紫苏行业市场规模逐渐扩大，产业发展前景更加广阔，乡村振兴的画卷正在田间地头徐徐展开。2023年冬，中北大学帮扶村五寨县东秀庄乡小双碾村建起了“紫苏科技小院”，今年4月23日，该村以庭院经济的模式，开始试种2个紫苏新品种，村民们施有机肥、翻地、铺地膜、播种，满怀希望拉开了紫苏种植序幕。据悉，到目前为止，该团队已在全省建立了5个“紫苏科技小院”，技术扶持盂县、陵川、阳城等多个县（市）紫苏产业发展，与省内外高校、企业的合作也越来越多，涉及的山西特色植物资源种类越来越丰富，如黑玉米、火麻、食用菌、黄芪、红枣、沙棘、黄花、藜麦、核桃、铁皮石斛等。

“团队正筹划与企业合作建设年产500吨的植物蛋白肽生产线、年产1500吨的花青素生产线，努力打造以紫苏加工为主的特色油料加工产业园。”张志军透露。站在山西大健康生物产业技术研究院崭新的中试车间里，机器的轰鸣声仿佛奏响了产业振兴的进行曲。这条连接田间地头—实验室—中试车间—功能食品、化妆品和医药产品高科技企业的“金色纽带”，正让越来越多的人分享到科技创新的红利。

本报记者李林霞 本报通讯员胡慧萍

点评

科技入田 价值无限

中北大学张志军教授团队二十多年如一日深耕紫苏全产业链研发，以科技创新撬动传统农业转型升级，为乡村振兴提供了生动范本。从田间育种到精深加工，团队攻克多项技术难题，开发出30余种高附加值产品，将紫苏的食用、药用和日化价值“吃干榨净”，实现了产业链延伸与价值链跃升。

更难能可贵的是，团队始终以惠民为导向，通过建立“紫苏科技小院”、推广种植技术、搭建中试平台，将科研成果转化为实实在在的产业动能。阳曲县中试基地的落地，不仅打通了从实验室到生产线的“最后一公里”，更探索出了一条科技助力农业现代化的有效路径。

小紫苏成就大产业的故事启示我们，科技创新与农业的深度融合，是提升农产品附加值、推动乡村产业振兴的重要突破口。在全面推进乡村振兴的新征程上，需要更多这样的创新实践，让科技之花在广袤田野绚丽绽放。

来源：山西日报