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马歇尔•梅多夫:81岁的发明怪才

2019-06-25 13:50:33 2019能源思考3月刊

文/本刊特约撰稿人   蔡智群

未来,Xyleco能否扩大业务规模,与石油、煤炭等传统行业的企业竞争,能否将技术应用于更多产品的研发,仍是个巨大的挑战。但梅多夫以81岁的高龄,已经打开了一扇窗,让后人看到了更多可能。

成年人的世界,泛谈梦想,已成奢侈。但总有人不图于纸醉金迷,不陷于现世安稳,心系人类未来发展,活成了妥妥的大梦想家。

今年81岁的马歇尔·梅多夫,早在25年前就投身清洁能源事业,深居简出沉浸于研究。非科班出身、没有资金支持,在本该享乐的年纪里,梅多夫选择了从头开始,去研究如何更高效、便宜地提取植物中的糖,如何用更洁净的生物能替代石油、煤炭等燃料。当梦想的光终于从一丝罅隙照进现实时,梅多夫说:我在拯救世界。

瓦尔登湖畔的沉思

到今天,气候问题、资源问题已成为全球性的热点问题,关系到人类的可持续发展。但在二三十年前,气候变暖并不受重视,在很多人眼里还是个伪命题。尽管科学界已经有一些人对全球环境问题展开研究,但更多出色的科学家则在研究硫酸、蒸汽爆炸这类耗资更贵、看似更疯狂的事情。

25年前,当时56岁的梅多夫意识到,全球变暖已经成为一个紧急事件,刻不容缓。他必须找到一种对环境友好的新资源,从阻止全球变暖方向开始拯救地球。这时的梅多夫,没有受过科学教育、没有化学学位,也不知道自己的智商是多少。他带着满脑子的奇怪想法,来到了瓦尔登湖。

著名作家梭罗曾独居瓦尔登湖畔,写下了著名的散文集《瓦尔登湖》,他如此描述它:要接近上帝和天堂,莫过于瓦尔登湖。而这里,同样成了梅多夫思维精进、灵感迸发的地方。

当拥有博士学位的工程师、地质学家、生态学家们都在麻省理工和斯坦福的实验室里,拿着丰厚的项目资金进行研究时,梅多夫孤身一人来到了瓦尔登湖。他从嘈杂、繁华的商业世界退出,"躲"在了一间由车库改装的仓储室里,没日没夜开始研究。

他的研究焦点是什么呢?自学成才的梅多夫找到了一种解决资源的方法:将不可食用的植物转化为清洁、经济的环保运输燃料。

梅多夫认识到植物生命当中有很多能量,它们以糖分子的形式存在,一旦成功提取,就可以转化为运输燃料。但难题是,糖分子被紧紧锁在植物纤维素中,它难以便宜又干净地被提取出来。

尽管富含糖分的纤维素无处不在,如此诱人,却成为科学界研究的一大挑战。梅多夫不认老,也不服输,他决定弄清楚怎么从纤维素中提取糖分。一旦他能突破这一点,意味着世界上的资源将会增加三分之一甚至更多。

在拯救世界的信念下,梅多夫在没有电话、没有朋友的车库里,阅读一堆堆收集的材料。很多时候,他从早九点到晚九点都在车库里,见不到一个人,瓦尔登湖承载了他所有的沉思。而这一待,就是15年。

在这段时间里,梅多夫获得了300多项专利,创立了Xyleco公司。2002年,他获得的几项专利是关于塑料纤维素复合材料的,这些复合材料预计比基于树脂和木纤维的普通材料更坚固。基于此,美国家庭用品第一品牌乐柏美决定与Xyleco合作开发比现有材料更坚固、更便宜的材料。梅多夫的孤军奋战,开始得到了外界的认可。
Xyleco的壮大

近些年来,世界各国政府和企业花费了数十亿美元,试图寻找一种廉价的商业技术,以从天然生物质中获取糖,但都没有成功。而业余科学家梅多夫在没有任何财政支持的情况下,却取得了突破性的进展:用电子束加速器获取植物生命中的糖,然后将糖转化为其他产品。

电子束被认为是游戏的改变者,它就像圣杯,可以盛载糖。具体来说,梅多夫融入电子束、称为"自然力"的这一技术,可以概括为三步:

首先,缩小生物质原料的尺寸、改变其形状,这样可以使原材料的孔隙率增加,从而提升剩余过程的效率。

接着,利用电子重组生物质原料。不同于其他从重组生物质中获取糖的技术,这一独有的专有步骤正是Xyleco技术成功的关键。这一过程干净、便宜,而且几乎以光速进行。

最后,加入Xyleco的专利酶,进一步分解原料中的多糖链,然后获取糖。这些糖可以被转化为很多产品,想要转化为什么产品决定了进一步的加工进程。比如转化为环保的生物燃料:乙醇、汽油、喷气燃料等。

梅多夫的创新技术,开始吸引投资者的关注。他们觉得这是个潜在金矿,给Xyleco公司投资了上亿美元,让其建立工厂、扩大规模。

2009年,梅多夫终于不再孤军奋战,他聘请了第一位员工--麻省理工学院化学系研究生克雷格·马斯特曼。

梅多夫有着满脑子的想法和憧憬,他需要有人协助。而马斯特曼则有着很强的执行力,他按照梅多夫的想法,开始搭建一个出色的实验室。实验室里堆满了被称为电子加速器的大型蓝色机器,它们通过分离生物量,解除大自然对植物生命中有价值糖分的束缚。

自此,Xyleco一步一步开始壮大。它将技术总部设立在波士顿,打造了先进的实验室;购买了位于华盛顿摩西湖附近近1000亩地,耗费4500万美元建立了工厂,为未来扩张提供了巨大空间。Xyleco的员工团队也进一步扩大,梅多夫雇佣了70多名科学家和工程师一起来研究技术和产品。

随着资金、人才的到位,梅多夫领导的Xyleco以更快的速度发展。2017年,权威杂志《IEEE Spectrum》公布了全球18个行业、6000强企业知识产权投资组合年度排名,Xyleco在生物技术与制药行业排名第二,仅次于强生。而这一评分还未包含Xyleco在化学工业领域强大的专利组合。如果考虑这一方面,Xyleco将成为行业内专利全球排名第一的公司--远远领先于道氏化学。更让竞争者胆寒或者说肃然起敬的是,Xyleco在知识产权的领导地位还在逐步提高。2018年,Xyleco已经在全球拥有了超过5000项专利和专利申请。

从一个人的小公司,到如今估值数十亿美元的大企业,梅多夫从56岁到81岁,花了整整25年。毋庸置疑,梅多夫获得了财富上的胜利,而他最大的胜利,是Xyleco那句恒久不变的slogan:引领可持续革命。

又一个爱迪生

在世界一流的实验室里,不少被称为天才的科学家在可持续资源研究领域经受了挫败。但梅多夫却成功了,他解决了麻省理工一群聪明人长久以来都没有弄明白的问题,成功以更便宜、高效的方法将植物中的糖提取,并转化为其他产品。

但在这之前,少有人听说过他。直到他今年1月在CBS的王牌节目《60分钟》亮相,很多人才第一次听说这位拥有众多专利的发明家。不过,这丝毫没有影响梅多夫向前的信念和自信。

梅多夫的创新发明,不仅获得了丰厚的投资,更吸引了一些相当有权势、有能力的人来到Xyleco董事会。其中包括前壳牌石油公司执行官约翰·詹尼斯、美国前国务卿兼财政部长乔治·舒尔茨、美国前国防部长威廉·佩里,以及马里奥·莫利纳、理查德·施罗克、朱棣文三位诺贝尔化学和物理奖得主。

佩里眼中的梅多夫是个怪才,朱棣文则认为梅多夫拥有科学家的所有特质,更有人将梅多夫比作"托马斯·爱迪生"。而在梅多夫看来,别人之所以失败,是因为他们试图克服自然,而他选择与之合作。

为了充分利用自然界丰富且可再生的资源,梅多夫的脑子一直处于高速的运转中。他经常往返于农田和工厂,研究各种玉米棒子之类的农作物残留物。摩西湖已经全面投入使用的工厂,就是将农业残留物运回工厂,然后通过"自然力"技术释放出糖。其中一种植物糖叫做木糖。梅多夫认为这是一种更健康的糖,它不会腐蚀你的牙齿、可以减少肥胖和糖尿病,但是吃起来却像真正的糖。

以提取的糖为基础,梅多夫开始着手解决一个又一个问题。其中之一就是塑料碎片的堆积。塑料就像瘟疫一样,正在掠夺海洋,影响着生态。

梅多夫提倡禁止使用这些石油制成的塑料品,但就现实来看,情况并不乐观,因而,他开始用植物中提取的糖来制造塑料。从外观来看,Xyleco制作的塑料跟普通塑料没什么差别,但有一个关键性的不同:Xyleco的生物塑料发明可以在特定的时间跨度内分解,一般是从11个星期到几年不等。

当然,一开始就因全球变暖进入科学研究的梅多夫,最为重要的成果是将提取的植物糖转化为环保的生物燃料。他在工厂的大卡车里装满了生物燃料,邀请朋友坐进这辆看似没什么不同的卡车内。梅多夫自信地将这称之为"一个爱因斯坦式的解决方案"。

制作绿色、干净的环保燃料,着手塑料分解,提取不腐蚀牙齿的糖,很难相信这些都来自一位业余科学家的头脑。并且他的灵感不是来自任何专业的实验室,而是来自瓦尔登湖畔的沉思。

未来,Xyleco能否扩大业务规模,与石油、煤炭等传统行业的企业竞争,能否将技术应用于更多产品的研发,仍是个巨大的挑战。但梅多夫以81岁的高龄,已经打开了一扇窗,让后人看到了更多可能。

《60分钟》节目主持人莱斯利·斯塔尔问梅多夫:你认为你是在拯救世界吗?

梅多夫说:不,我不认为。我知道我在拯救世界。笃定而欢喜。

(本文来源于《能源评论》杂志)




责任编辑: 江晓蓓

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