葉 柃

(國家林業(yè)和草原局竹纏繞復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心 杭州 311253)

生物經(jīng)濟時代開啟了人類社會繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟、信息經(jīng)濟時代之后，又一個劃時代并且影響深遠的文明階段[1]，生物經(jīng)濟的發(fā)展將深刻影響人類社會生產(chǎn)生活方式、認知方式乃至能源資源保障、國家安全等方方面面。生物質(zhì)復(fù)合材料是生物經(jīng)濟中的重要組成部分，一種以竹子為基材，通過纏繞方式加工成型的竹纏繞復(fù)合材料，已被列入國家發(fā)展改革委于2022 年5 月發(fā)布的首個國家層面的生物經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略——《“十四五” 生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 中，指出: “培育壯大生物經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，促進竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展，推動在城市綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中示范應(yīng)用?！?此舉對竹纏繞產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展具有深遠意義。

1 竹纏繞復(fù)合材料是人類社會進入生物經(jīng)濟文明時期的必然產(chǎn)物

人類文明是人們社會活動中以道德為原則的思想意識、社會活動遠離原始社會的表現(xiàn)，當(dāng)現(xiàn)代文明有了追求社會與自然和諧共存的強烈意識時，生物經(jīng)濟必將主導(dǎo)現(xiàn)代社會的發(fā)展。

1.1 生物經(jīng)濟是一次人類偉大的自我革命

生物經(jīng)濟是以生命科學(xué)、生物技術(shù)的發(fā)展進步和普及應(yīng)用為基礎(chǔ)的新經(jīng)濟形態(tài)，是國民經(jīng)濟的重要組成部分。其核心內(nèi)容是為了人類得以更好的繁衍生存。生命科學(xué)是認識包括動物、植物、微生物的生命規(guī)律并對生命載體進行直接改造、保護的作用行為；生物技術(shù)，是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，用科學(xué)的手段改造生物體或加工生物原材料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的技術(shù)方式。

人類社會進入21 世紀以來，面對嚴重的環(huán)境問題，應(yīng)對全球氣候變化、減少碳排放、與自然界和諧共存已成為世界人民的共識。為了更好地發(fā)展生物經(jīng)濟，低碳節(jié)能、利用可再生資源的生產(chǎn)與生活方式，已成為人類社會活動的必然選擇。此時，大量高能耗、不可再生的化石資源等產(chǎn)業(yè)和不符合低碳標準的生活方式將逐步退出歷史舞臺，在此過程中就會產(chǎn)生大面積產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及對原有設(shè)施進行改造重建，同時也會造成大量產(chǎn)業(yè)人員轉(zhuǎn)移和重新?lián)駱I(yè)。因此，在這場人類社會偉大的自我革命過程中，認識、適應(yīng)、助力符合客觀社會發(fā)展規(guī)律的新生事物，應(yīng)該是人們的正確選擇。

1.2 竹纏繞復(fù)合材料的發(fā)明是人類文明延續(xù)的必然產(chǎn)物

竹纏繞復(fù)合材料首先是一種材料，用這種材料可加工成大口徑壓力管道、城市綜合管廊、組合式房屋、車廂、國防設(shè)施等產(chǎn)品[2]。這一技術(shù)發(fā)明的必然性體現(xiàn)在以下3 個方面。

第一，要以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)。將一根根粗細、長短不一的竹子組合成一種復(fù)合材料，沒有現(xiàn)代的機械、化學(xué)、信息技術(shù)等工業(yè)化水平為基礎(chǔ)，是不可能實現(xiàn)的。所以，人類已有的工業(yè)經(jīng)濟文明、信息經(jīng)濟文明為竹纏繞技術(shù)的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)，也是人類現(xiàn)代文明的自然延續(xù)。

第二，如果人類尚未意識到社會需要綠色發(fā)展、沒有追求“環(huán)境友好型、資源節(jié)約型” 的生產(chǎn)方式時，竹纏繞技術(shù)發(fā)明人也許不會產(chǎn)生把竹子做成管道的沖動。

第三，竹子是地球生態(tài)自我平衡、自我進化的客觀存在。竹子來到地球3 000 萬年，和其他植物一樣，為地球調(diào)節(jié)著大氣、土壤、水系統(tǒng)的平衡。同時，竹子為了適應(yīng)環(huán)境，自我進化成了一種質(zhì)量小、強度高、耐候能力強的天然原材料，且這種原材料已呈現(xiàn)在人類眼前，一路伴隨人類走來。當(dāng)人類有了與地球和諧共存、社會需要綠色發(fā)展意識時，竹子的優(yōu)點一定會在某個時點以某種方式被人類所發(fā)現(xiàn)和更好地加以利用。

這種地球生態(tài)本身要求人類必須遵循其健康發(fā)展要求的客觀存在，決定了人們主觀意識必定要服從客觀的規(guī)律。因此，在滿足以上條件時，發(fā)明竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)的必然性就成立了。

2 培育壯大生物經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)——竹纏繞復(fù)合材料

所謂支柱產(chǎn)業(yè)，即對國民經(jīng)濟起引導(dǎo)和推動作用的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。支柱產(chǎn)業(yè)將誘導(dǎo)引領(lǐng)新產(chǎn)業(yè)的崛起，并對相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢產(chǎn)生重大影響，比如石油化工、汽車制造、建筑業(yè)、新能源等。支柱產(chǎn)業(yè)是國家生產(chǎn)總值、財政收入、人們就業(yè)等社會良性發(fā)展的基本保證。

在國家《“十四五” 生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 中，將竹纏繞定性為生物經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，是有充分理由和依據(jù)的。

2.1 竹纏繞復(fù)合材料綠色、低碳、可再生屬性，將助力國家實現(xiàn)雙碳目標

竹纏繞復(fù)合材料的基體材料主要是竹子。竹子在生長過程中具有固碳、凈化空氣、保護水土等優(yōu)良特性，竹林的固碳率與熱帶雨林相似；其長長的竹鞭，能很好地固持土壤，防止山地水土流失；其四季常青的竹葉，為冬季大地增加了綠色；竹子又是一種速生植物，生長3 年時就可以砍伐利用，且越進行合理砍伐，竹林長得越好，蓄竹量越多。目前世界上竹林面積約為3 200 萬hm2，中國約700 萬hm2，中國每年可擇伐的竹材為1.5 億t (其中0.4 億t 已被利用)。

竹纏繞復(fù)合材料的加工過程，與鋼材、水泥、塑料等傳統(tǒng)材料相比，能耗低，無污染。根據(jù)中國能源研究會能效與投資評估專業(yè)委員會對竹纏繞復(fù)合材料碳排放的計算，如將我國目前每年閑置的1.1 億t 竹資源加工成竹纏繞復(fù)合材料，用于替代鋼材、水泥、塑料等材料，則每年可減少碳排放4.48 億t。

2.2 竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、材料性能好、經(jīng)濟效益高

第一，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大。竹纏繞復(fù)合材料可加工制造管道、管廊、房屋、車廂等產(chǎn)品，我國目前以上產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過20 萬億元。理論上，用竹纏繞復(fù)合材料加工成以上產(chǎn)品的替代率可超過50%，即潛在市場需求超過10 萬億元。竹林通過科學(xué)培育，蓄竹量可提高1～2 倍，在不擴大竹林種植面積的前提下，每年可供應(yīng)竹材3 億t，按1 t竹材加工成1 t 竹纏繞復(fù)合材料(按1 ∶1 加秸稈等生物質(zhì)材料計算)，可加工成3 億t 的竹纏繞復(fù)合材料，按每萬噸竹纏繞復(fù)合材料形成3.75 億元總產(chǎn)值計算，即可形成超過11 萬億元的新材料產(chǎn)業(yè)[3]。

第二，材料品質(zhì)性能好。竹纏繞復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強度高、抗形變能力強，保溫、隔音性能好、防火抗震、吸波隱身、使用壽命長等優(yōu)點。竹子以其0.5 g/cm3左右的物質(zhì)密度，擁有鋼材1/2 軸向拉伸強度的表現(xiàn)，在植物界是最優(yōu)的。同時，竹子還有很高的抗形變能力和很強的彈性，這一特點在古代的弓箭、農(nóng)村用的扁擔(dān)中得到了完美的詮釋。竹纏繞復(fù)合材料則是將以上竹子的優(yōu)點，盡可能多的發(fā)揮出來，所以在任何竹纏繞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中，均采用無明顯缺陷的工藝力學(xué)設(shè)計，做成能滿足社會需求的各種產(chǎn)品。例如，同是直徑1 m、壓力等級1.0 MPa 的壓力管道，鋼管的質(zhì)量為245 kg，竹纏繞復(fù)合管的質(zhì)量為100 kg，且竹纏繞管道不會產(chǎn)生生銹等腐蝕情況。再如，5 m 直徑的管廊，鋼筋混凝土管廊平均厚度為60 cm，竹纏繞管廊為15 cm，且竹纏繞管廊不會發(fā)生內(nèi)壁滲漏等不良現(xiàn)象。經(jīng)過大量實驗結(jié)果證明，竹纏繞管道、管廊使用壽命比鋼管、鋼筋混凝土管廊更長[4]。

第三，經(jīng)濟效益高。按目前已投放市場的竹纏繞管道、管廊的售價及綜合成本計算，比同規(guī)格的鋼管、球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管廊低20%～40%。因此，竹纏繞復(fù)合材料有很大的市場價格優(yōu)勢。

2.3 竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)在國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中能發(fā)揮重要作用

在我國，竹子分布在福建、四川、江西、浙江、湖南、云南等17 個省(市、自治區(qū)) 的農(nóng)村區(qū)域，至今未得到充分利用的竹子均在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，特別是有些革命老區(qū)。

通過發(fā)展竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)，如果將目前被閑置的1.1 億t 竹資源加以充分利用，則在竹子砍伐及竹原材料加工方面，每年將給農(nóng)村帶來3 168 億元的經(jīng)濟收入。其中，在竹子種植、砍伐、出售環(huán)節(jié)，可為1 200 萬戶農(nóng)戶每戶每年增加收入5 000 元；在竹原材料加工環(huán)節(jié)，可幫助1 000 萬農(nóng)民在當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)，每人每年收入超過30 000 元。隨著竹纏繞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，社會上對竹材的需求量則更大。因此，竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，能大幅度增加農(nóng)村經(jīng)濟收入，為國家的鄉(xiāng)村振興事業(yè)作出重要貢獻。

2.4 竹纏繞復(fù)合材料是中國“一帶一路” 倡議的光明使者

竹纏繞復(fù)合材料來自于人類文明的進步，也必將與全世界人民共享。2013 年習(xí)近平主席提出打造人類命運共同體的“一帶一路” 倡議，是竹纏繞復(fù)合材料走出國門、面向世界的最佳途徑。如今，有3/4 的竹資源分布在東南亞、中東非、中南美地區(qū)，且95%以上都生長在發(fā)展中國家。這些國家可以應(yīng)用竹纏繞技術(shù)，把當(dāng)?shù)氐闹褓Y源很好地利用起來，加工成管道、房屋等產(chǎn)品，在綠色低碳的基礎(chǔ)上建設(shè)美麗家園；同時，可增加農(nóng)村經(jīng)濟收入，提高社會就業(yè)率，促進國民經(jīng)濟發(fā)展[5]。竹纏繞復(fù)合材料服務(wù)“一帶一路” 倡議，也可讓世界人民改變一直以來中國很少對外輸出原創(chuàng)技術(shù)的印象，從而成為“一帶一路” 倡議中的光明使者。

2.5 竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)是“材料強國” 戰(zhàn)略的重要實踐

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，與國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活密切相關(guān)。基礎(chǔ)性材料與人類活動的聯(lián)系則更為緊密，如無機類金屬材料中的鋼鐵、無機類非金屬材料中的水泥、有機類石油基材料中的塑料、有機類生物基材料中的木材等，這類基礎(chǔ)性材料滲透在人類社會活動中的各個領(lǐng)域，無處不在。

人類歷史的發(fā)展就是以材料科學(xué)的進步為基礎(chǔ)的。石器、陶器、青銅器、鐵器、水泥、塑料、半導(dǎo)體材料等，作為一種基礎(chǔ)性材料的出現(xiàn)，都為人類社會的文明作出了重大貢獻，往往一種新型基礎(chǔ)性材料，就能把人類文明帶入下一個階段。

為了實現(xiàn)中國夢，我國確立了 “兩個一百年” 的奮斗目標。中共十八大以來，國家進一步提出材料強國戰(zhàn)略。發(fā)展新材料是我國從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵谋厝灰?。竹纏繞復(fù)合材料是一種具有典型時代特征的新材料，更是一種生物材料。因此，在國家首部生物經(jīng)濟規(guī)劃《“十四五” 生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 中，將竹纏繞復(fù)合材料列為生物經(jīng)濟發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)，是有著嚴謹科學(xué)依據(jù)及深厚基礎(chǔ)的。

3 推動竹纏繞在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中示范應(yīng)用

《“十四五” 生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 指出: “要推動竹纏繞在城市綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中示范應(yīng)用?！?這句話的表述，范疇極廣，定論科學(xué)。

3.1 應(yīng)用范疇極為寬廣

“要推動竹纏繞在城市綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中示范應(yīng)用”，應(yīng)用范疇包括2 個層面: 一是竹纏繞管廊等產(chǎn)品種類，二是城市綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程類型。竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)品包括管道、房屋、車廂、冷卻塔、路燈桿、電線桿、料倉、船舶、橋梁、浮動平臺、機場跑道、電池殼體、多種軍工產(chǎn)品等生產(chǎn)資料，以及生活器皿、游樂設(shè)施等生活用品。隨著人們對竹纏繞技術(shù)的進一步研發(fā)，以上產(chǎn)品都會逐漸進入社會?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程類型，包括水利調(diào)水、交通運輸、通訊、電力、給排水、輸變電、油氣管網(wǎng)、機場、港口、橋梁等一切社會活動的基礎(chǔ)物質(zhì)。

將竹纏繞復(fù)合材料可生產(chǎn)加工的產(chǎn)品和社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程類型疊加起來，一張巨型的立體產(chǎn)業(yè)大網(wǎng)立刻呈現(xiàn)在人們眼前。加之竹纏繞復(fù)合材料還能在國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮作用，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模則更加龐大。

3.2 科學(xué)定性，方法明確

“要推動竹纏繞的示范應(yīng)用” 的表述，在實事求是反映竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)水平及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的同時，又為產(chǎn)業(yè)發(fā)展制定了方法。

自2007 年開始研發(fā)竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)(在2015 年前稱為“竹復(fù)合壓力材料”)，至今僅有15 年的歷史；從2013 年水利部組織竹纏繞復(fù)合管示范應(yīng)用至今，產(chǎn)品應(yīng)用時間還不到10 年。一種新材料從發(fā)明、成為技術(shù)成果、進入成果市場轉(zhuǎn)化，再到產(chǎn)業(yè)形成并完善，至少需要幾十年甚至更長時間的沉淀，而且還會永遠向著質(zhì)量更好、用途更廣、成本更低方向改進，永無止境。因此，《“十四五” 生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 指出，“要推動竹纏繞的示范應(yīng)用” 的定位是科學(xué)的。一是將竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)定性為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級階段，二是指明了要采用推廣示范應(yīng)用的方法來推動竹纏繞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這是尊重科學(xué)，避免盲目冒進，規(guī)避人為因素產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量問題而傷害整個產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展風(fēng)險的有效方法。

所以，“要推動竹纏繞在城市綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中示范應(yīng)用”，將產(chǎn)業(yè)范疇和推進方法，從緯度和經(jīng)度方向作出科學(xué)定性，使事物的三維空間客觀地展示出來，這對竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展起到了極其重要的指導(dǎo)作用。

4 促進竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展是產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的核心

《“十四五” 生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》 指出，“要促進竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展”，這句話是國家竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的核心?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，要更快、更好的發(fā)展竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)，促進技術(shù)發(fā)展是關(guān)鍵。如何才能更好地促進竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展，取決于3 個方面的因素: 第一，竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)基礎(chǔ)打得扎實與否；第二，竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)研發(fā)有沒有清晰和明確并有效的行動方向；第三，推動竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)進步和促進竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能否成為國家重大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中的重點戰(zhàn)略。

4.1 竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)工作扎實堅固

竹纏繞復(fù)合材料的技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)工作，包括自然學(xué)科研究和釀造更適合學(xué)科研究的社會環(huán)境2 個方面。自然學(xué)科研究涵蓋竹材機理、竹纏繞復(fù)合材料性能、產(chǎn)品工藝設(shè)計、產(chǎn)品加工制造、專業(yè)制造裝備、標準化工廠設(shè)計、應(yīng)用規(guī)范設(shè)定、質(zhì)量判定、標準制定、知識產(chǎn)權(quán)保護、理論提煉、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，這些內(nèi)容是竹纏繞復(fù)合材料自然學(xué)科研究的有機組成部分。釀造有利于自然學(xué)科研究的社會環(huán)境，是指如何通過有效的影響傳播工作，得到國家及地方政府部門、國際政府間組織和行業(yè)管理機構(gòu)、專家學(xué)者、社會工作者的廣泛認可和支持，使得該技術(shù)研究具有社會生命血液活性的有機體。目前，竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ)工作方面已取得豐碩成果，為竹纏繞技術(shù)的進一步研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。具體體現(xiàn)在以下6 個方面。

4.1.1 第1 階段研發(fā)計劃科學(xué)、縝密、有序(2007—2014 年)

竹纏繞第1 階段研發(fā)有以下主要節(jié)點: 2007年研發(fā)工作啟動；2008 年竹纏繞管道關(guān)鍵技術(shù)初步打通，申請了第1 個產(chǎn)品專利；2009 年編制了第1 部竹纏繞管道產(chǎn)品標準(經(jīng)安徽省蕪湖市標準局備案)，第1 根竹纏繞管道在杭州七格污水廠工程中試用；產(chǎn)品試用期滿2 年后，2011 年新疆自治區(qū)科技廳組織新產(chǎn)品鑒定，鑒定結(jié)果為“技術(shù)達到國際先進水平”；2013 年水利部組織在浙江、新疆、黑龍江3 地進行工程示范應(yīng)用，2014年6 月通過水利部組織的示范工程評審，被評價為“竹纏繞管道” 可在水利建設(shè)工程中大量推廣應(yīng)用，并編制了應(yīng)用指南；2014 年7 月，研發(fā)了近5 年的竹纏繞管道生產(chǎn)線成功下線，為竹纏繞產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)；2014 年8 月，國家林業(yè)和草原局組織水利、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)、石油化工等方面的專家對“竹纏繞管道” 進行科技成果鑒定，評定為“技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。

至此，第1 階段的研發(fā)工作畫上圓滿句號。

4.1.2 成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)化工作快速跟上(2015—2021 年)

自2014 年8 月竹纏繞管道通過科技成果鑒定并進入成果庫后，2015 年10 月第1 個年產(chǎn)2 萬t竹纏繞管道標準化生產(chǎn)單元在湖北襄陽建成投產(chǎn)，緊接著2016 年山東臨沂、內(nèi)蒙古烏海年產(chǎn)2 萬t竹纏繞管道生產(chǎn)單元相繼建成投產(chǎn)。這3 個生產(chǎn)基地，是竹纏繞產(chǎn)業(yè)化的先驅(qū)者，在竹纏繞管道生產(chǎn)和市場推廣初期，做了大量艱苦而有效的工作。目前，由中國鐵建投資的重慶北碚、廣西玉林、河南南陽、天津薊縣和民營企業(yè)家投資的福建永定、湖南綏寧生產(chǎn)基地均已建成投產(chǎn)，竹纏繞產(chǎn)品總產(chǎn)能已超過10 萬t。河南洛寧、江西井岡山、廣西百色、四川瀘州、廣東汕尾、山東煙臺、江蘇鎮(zhèn)江、浙江安吉等城市的竹纏繞工廠正在建設(shè)或項目籌建中。

在竹纏繞相關(guān)產(chǎn)品標準、工程施工規(guī)程尚未出臺的情況下，中央企業(yè)及社會資本為我國的綠色可持續(xù)發(fā)展事業(yè)，敢于擔(dān)當(dāng)，勇于創(chuàng)新，投資建設(shè)竹纏繞產(chǎn)品生產(chǎn)基地，為后來標準的立項編制、產(chǎn)品宣傳、提升社會影響力乃至產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，作出了卓越的貢獻。

4.1.3 建立了豐富可靠的實驗數(shù)據(jù)庫、完整的知識產(chǎn)權(quán)保護及相應(yīng)的標準體系

15 年來，從竹子機理，竹材加工，竹纏繞材料的化學(xué)、物理、耐老化等性能測試[6-8]，到驗證產(chǎn)品標準參數(shù)等測試得到的參數(shù)，已超過10 萬個。這些數(shù)據(jù)，除由竹纏繞技術(shù)發(fā)明單位自行完成外，還委托國內(nèi)外一流的大學(xué)、科研機構(gòu)幫助完成。大量的實驗測試工作，為竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)建立了客觀可靠的基礎(chǔ)，從而保證了技術(shù)的真實性、科學(xué)性，也保證了竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)品的安全可靠性。

竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)研發(fā)，從一開始就十分重視對知識產(chǎn)權(quán)的保護。2008 年就申請了第1 個專利。2015 年竹纏繞知識產(chǎn)權(quán)保護工作邁上一個更高水平的臺階。經(jīng)科技部介紹，由歐洲科學(xué)院院士、中歐知識產(chǎn)權(quán)研究院院長余翔教授為帶頭人的專業(yè)知識產(chǎn)權(quán)團隊，把竹纏繞復(fù)合材料作為民族知識產(chǎn)權(quán)，進行了系統(tǒng)性的保護。原始創(chuàng)新的技術(shù)，為防止技術(shù)泄密，要求專利數(shù)量少而精，專利系統(tǒng)完整。目前獲專利授權(quán)300 余項，其中發(fā)明專利70 余項，國際專利20 余項(在竹資源大國和主要發(fā)達國家都行使了專利保護權(quán))，所以至今未發(fā)現(xiàn)嚴重的侵權(quán)行為。完整的知識產(chǎn)權(quán)保護系統(tǒng)，是開展竹纏繞復(fù)合材料研發(fā)工作和促使產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的保證。

竹纏繞管道、管廊、房屋等均為大型公共基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品，比如直徑可達3 m、使用壓力達1.6 MPa 的竹纏繞管道，口徑達到8 m、埋深達十余米的竹纏繞管廊，幾十層樓高的竹纏繞房屋等。因此，質(zhì)量控制對產(chǎn)品的安全使用有著直接的影響，標準體系的建立，是產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、驗收過程中的唯一依據(jù)，是保證產(chǎn)品安全使用的重要手段。目前從竹子、樹脂等原材料加工，到竹纏繞產(chǎn)品生產(chǎn)以及工程驗收等竹纏繞產(chǎn)業(yè)鏈全程，已頒布實施的國家標準1 項，行業(yè)及團體標準規(guī)范4 項；正在編制的國家標準1 項，行業(yè)及團體標準2 項；經(jīng)備案的企業(yè)標準5 項，發(fā)明單位企業(yè)自控標準22 項。每當(dāng)一種新的竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)品推向市場前，相關(guān)的標準就會隨即跟上。

一個完整的標準體系的建立，是竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必備條件。

4.1.4 在國家、地方等各方的支持下，竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)得以穩(wěn)步發(fā)展

自2011 年水利部將竹纏繞管道列為部級新技術(shù)推廣目錄開始，國家發(fā)展改革委、科技部、住建部、環(huán)境部、工信部、國家林草局、國家質(zhì)檢總局等相關(guān)部門及中國竹產(chǎn)業(yè)協(xié)會、中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會、中國市政工程協(xié)會、中國建設(shè)標準化協(xié)會等相關(guān)行業(yè)協(xié)會，打破層層上報常規(guī)，為竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的培育做了大量實質(zhì)性的工作(表1)。國家發(fā)展改革委、住建部、水利部、國家林草局等部門主要領(lǐng)導(dǎo)均親自關(guān)心、支持竹纏繞復(fù)合材料的發(fā)展。

表1 各部委為培育竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)開展的實質(zhì)性工作Tab.1 Substantive work of different ministries and commissions for nurturing bamboo winding composite industry

竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)也得到了竹資源豐富的相關(guān)省、市政府及領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，目前浙江、湖北、福建、四川、江西、湖南、貴州等省已將竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)列入省級發(fā)展規(guī)劃中。部分省委省政府主要領(lǐng)導(dǎo)親自關(guān)心、支持竹纏繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展。浙江杭州，福建龍巖，湖北襄陽、咸寧，廣西百色、玉林，江西井岡山，廣東汕尾，安徽六安，四川宜賓，重慶北碚、梁平，山東煙臺、青島，新疆庫車等地方政府及主要領(lǐng)導(dǎo)，均十分重視引進竹纏繞生產(chǎn)基地的投資建設(shè)及產(chǎn)品推廣工作。目前已呈現(xiàn)出竹纏繞生產(chǎn)基地遍地開花的大好局面。

自2015 年由尹偉倫院士帶頭聯(lián)名在全國兩會上向全國政協(xié)提交第1 份關(guān)于推廣應(yīng)用竹纏繞復(fù)合材料提案起，至今已有人大代表和政協(xié)委員先后于2016 年、2018 年、2021 年、2022 年5 次向全國兩會提交了關(guān)于推動竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議和提案，引起了全國人大、全國政協(xié)及相關(guān)部委的進一步高度重視。

4.1.5 高校、科研單位、專家學(xué)者的共同參與，為竹纏繞復(fù)合材料的研發(fā)提供了有力支持

在整個竹纏繞技術(shù)研發(fā)過程中，得到了國際竹藤中心、浙江大學(xué)、同濟大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)、黑龍江水科院、南京理工大學(xué)、空軍研究院、軍事工程學(xué)院以及加拿大國家林產(chǎn)品創(chuàng)新研究院、美國德克薩斯大學(xué)等國內(nèi)外高校、科研機構(gòu)的大力支持，以及張齊生院士(已故)、武強院士、曾恒一院士、尹偉倫院士、李堅院士和眾多專家學(xué)者的鼎力相助，使得竹纏繞研發(fā)工作做的深入、全面。

4.1.6 竹纏繞產(chǎn)業(yè)已在世界范圍內(nèi)樹立起領(lǐng)袖地位

2015 年在國際頂尖刊物上向全世界宣布，中國發(fā)明了竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)。而后通過聯(lián)合國開發(fā)計劃署、聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、國際竹藤組織、國家發(fā)展改革委、商務(wù)部等平臺，組織或參與世界氣候大會、世界創(chuàng)新大會、世界竹藤大會、國際竹資源高效利用大會等10 余次大型國際會議，接待40 余個國家的官員、技術(shù)人員來中國學(xué)習(xí)考察竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)，與4 個國家簽訂輸出竹纏繞技術(shù)的項目框架協(xié)議等活動，讓中國發(fā)明的竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)植入各個國家人們的心中，從而確立了中國竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)袖地位。

4.2 設(shè)計規(guī)劃一條正確高效的竹纏繞技術(shù)科研路線

竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)，世界上沒有先例，所以研發(fā)過程中的每項內(nèi)容都是原始創(chuàng)新，這種創(chuàng)新包括通過思維轉(zhuǎn)化與已有技術(shù)融合2 個方面，富有極強的挑戰(zhàn)性。對一項國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化工作，國家早已有一個較為成熟的體系，其核心內(nèi)容就是在人才、資金、政策方面的投入和支持。

4.2.1 建立竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)人才戰(zhàn)略

人才工作從基礎(chǔ)抓起，盡早組織相關(guān)專家編制竹纏繞復(fù)合材料專業(yè)教材，選擇在相關(guān)大學(xué)、科研單位中開設(shè)竹纏繞復(fù)合材料研究生課程，培養(yǎng)第一批大學(xué)本科專業(yè)師資力量，逐步擴大培養(yǎng)高級專業(yè)技術(shù)人才。

設(shè)立竹纏繞?？茖W(xué)校，培養(yǎng)一大批技術(shù)骨干，為生產(chǎn)合格產(chǎn)品保駕護航。在竹纏繞復(fù)合材料研發(fā)單位或生產(chǎn)單位中開設(shè)短期技術(shù)培訓(xùn)班，普及竹纏繞生產(chǎn)過程中的基本技能。

4.2.2 設(shè)立具有相當(dāng)規(guī)模的竹纏繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金池

繼續(xù)完成“十三五” 期間國家林業(yè)和草原局設(shè)計的投資建設(shè)1 000 萬t 竹纏繞復(fù)合材料規(guī)劃目標，為完成這一產(chǎn)能目標，需要直接投資750 億元，加上產(chǎn)業(yè)鏈前后端需要總投資超過1 000 億元。按產(chǎn)業(yè)發(fā)展資金總需求，通過財政、基金、信貸、租賃等方式建立1 000 億元的資金池，以確保竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展過程中有足夠的資金。

4.2.3 建設(shè)以政府為投資主體的國家級竹纏繞專業(yè)研究機構(gòu)

規(guī)模在10 萬億元以上的新材料產(chǎn)業(yè)，國家及地方政府要給予極大的政策支持。以國家及地方政府為主體，投資建設(shè)國家級、省級科研機構(gòu)，條件成熟時可以投資建設(shè)專業(yè)大學(xué)，集國家力量支持竹纏繞科學(xué)研究及成果轉(zhuǎn)化工作盡快盡好地開展起來；在將竹纏繞技術(shù)更好地應(yīng)用于社會的同時，保持中國在世界竹纏繞產(chǎn)業(yè)中的統(tǒng)治地位。

在全國兩會和江西省、湖北省兩會上，分別有5 次和3 次關(guān)于發(fā)展竹纏繞產(chǎn)業(yè)的建議提案中，均提出要加大科研資金投入和國家政策支持的建議。因此，資金投入和政策支持可以說是真正做好竹纏繞研發(fā)工作的關(guān)鍵所在。

4.3 國家重大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略是竹纏繞技術(shù)進步的奠基石

從現(xiàn)代社會生產(chǎn)發(fā)展過程來看，一個支柱產(chǎn)業(yè)的培育及發(fā)展只有成為國家重大戰(zhàn)略、形成強有力的政策驅(qū)動時，才能得以更加健康快速的發(fā)展。如風(fēng)能光能、新能源汽車、芯片等產(chǎn)業(yè)，都是在國家全面支持扶植下發(fā)展起來的。竹纏繞復(fù)合材料從2011 年起就得到相關(guān)部委和政府的大力支持，特別是國家首部生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃中將竹纏繞復(fù)合材料列為生物經(jīng)濟發(fā)展中的支柱產(chǎn)業(yè)，這是將竹纏繞產(chǎn)業(yè)上升到國家戰(zhàn)略高度的重大舉措。在此背景下，我國林業(yè)領(lǐng)域的唯一中央企業(yè)“中國林業(yè)集團有限公司”(簡稱“中林集團”) 接過了竹纏繞技術(shù)研發(fā)的接力棒，挑起了發(fā)展竹纏繞產(chǎn)業(yè)的重擔(dān)，肩負起將竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)造福于人類的社會重任和助力實現(xiàn)中國夢的偉大歷史使命。竹纏繞技術(shù)歸屬國家隊，除了中林集團主要領(lǐng)導(dǎo)人的智慧和責(zé)任擔(dān)當(dāng)外，國家以綠色發(fā)展為宗旨的新時代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整，也是促成竹纏繞技術(shù)歸屬中央企業(yè)的催化劑。

同時，國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大戰(zhàn)略項目的形成，須以技術(shù)成熟度和產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景光明為基礎(chǔ)。所以，為了進一步響應(yīng)國家竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)確定為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中重點項目的號召，最終促成竹纏繞復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)真正成為我國國民經(jīng)濟綠色高質(zhì)量發(fā)展的重大中堅項目，竹纏繞科研工作者和產(chǎn)業(yè)人員要克服一切困難，把竹纏繞科研、產(chǎn)品制造、市場推廣等工作盡可能快速而穩(wěn)妥地向前推進，為竹纏繞國家專項戰(zhàn)略的形成而竭盡全力。

綜上，促進竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展，已具備了較扎實的研發(fā)基礎(chǔ)和清晰的工作思路，竹纏繞復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展是可持續(xù)的。

5 總結(jié)

一種全新的生物質(zhì)材料——竹纏繞復(fù)合材料已來到人們身邊，這一蘊存于偶然中的必然，將伴隨人類走進下一個百年、千年。習(xí)近平總書記在中共二十大報告中提出，要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，構(gòu)建高水平社會主義市場經(jīng)濟體制，全面推進鄉(xiāng)村振興，國防和軍隊建設(shè)需要凝聚各行各業(yè)的智慧與力量，以中國式現(xiàn)代化實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興等論述，是竹纏繞復(fù)合材料事業(yè)的定海神針。竹纏繞產(chǎn)業(yè)在當(dāng)前十分有利于技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大好形勢下，可大有作為。竹纏繞技術(shù)將為我國的產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、為建設(shè)美麗中國奉獻一份力量，也將成為一張靚麗的中國名片，為人類文明作出重要貢獻。