大家好，我是罗建泉，一名来自中国科学院过程工程研究所的“膜术师”。不过抱歉，我不能像刘谦一样给大家变个魔术，只是因为我是研究膜技术的老师，所以简称“膜术师”。说到膜，大家比较熟悉的应该是细胞膜。中学生物老师教过，今天我陪大家复习一下。细胞膜是由磷脂双分子层组成的，上面有很多转运蛋白，具有选择性屏蔽和透过的功能。我研究的分离膜其实跟细胞膜有类似的功能。
它能够像筛子一样，让一些物质透过，让一些物质不透过。因此，我们将膜定义为两相之间具有选择透过性的屏障。
相比于精馏、干燥、蒸发、萃取这些分离技术，膜分离技术的能耗更低、效率更高，并且是一个纯物理分离的技术，也就是说它不会改变物质本身的性质。因此在食品加工、药物纯化、废水处理、海水淡化等领域，膜都有广泛的应用。特别是大家喝的果汁、纯净水，都可以利用我们的膜技术来除杂。
我与膜技术的第一次接触是在2006年，到现在已经十几年了。我当时的硕士课题叫《酱油纳滤脱盐的研究》。这个名字听着是不是特别奇怪，所以很多人就会问我，为什么要做酱油脱盐？其实酱油中含有高达20%的盐分，如果我们能在保持风味物质的同时将一部分盐去掉，就可以让一些需要控盐的比如肾病的病人来享受美食了。简单来说，这就是将酱油里面的氨基酸和作为食盐的氯化钠分开。
我们的膜技术也给酱油厂带来很多改变。
当时工厂只能做黑糊糊的酱油，但是我们的膜技术能够让酱油变得更清亮，沉淀更少，货架期更长，还能制备出不同的颜色和不同的含盐量的酱油，来满足不同的市场需求。回国后，领导交给我的第一个大项目，是做“膜”法绿色制糖。当时我心想，以前打酱油，现在做白糖，这样“白＋黑”好像有点不太“高大上”。然后领导跟我说，我国的甘蔗产量是每年1.2亿吨，其实这是一个千亿级的市场。这么一说，好像有点“高大上”了。
甘蔗制糖其实是一个非常传统的行业，目前用到的亚硫酸法制糖有百余年的历史。它是先采摘甘蔗，然后压榨成汁，再往里面添加石灰、磷酸、絮凝剂、硫磺等化学试剂，通过化学反应和物理沉淀将其清净，最后蒸发、浓缩、结晶、分离、干燥，制成白砂糖。而膜技术是纯物理分离，可以实现“绿色”分离。实际上，国内外对这个技术已经研究了30余年，但仍处于中试阶段，没有实现产业化。
我们通过三张不同孔径大小的膜，从大到小，逐步把悬浮物、天然色素、无机盐和还原糖去掉，在最后一级的浓缩液获得蔗糖，也就是白砂糖。这里第一级的截留液可以用作有机肥，各级的透过液则可以进行复配，获得红糖、液体糖、黄糖、黑糖、各种天然糖产品。最后一级的水里面因为含有无机盐，我们还可以做成电解质水。
成功以后，我们就去遂溪县另外一家更大的糖厂做示范工程。
所谓示范工程就是从中试到工业装置中间的阶段，其实是一个缩小版的工业装置。它的自控系统、流程都跟工业是一样的，是我们产业化前的临门一脚。这对我而言是一个全新的领域，所以遇到了很多挑战。我们这个项目历经8年，从实验室几毫升的实验放大到万吨级的工业装置，遇到了非常多的困难，解决了很多问题，也发表了很多论文和专利，做到了把论文写在祖国大地上，把我们的科研做在生产实践中。