科技日報記者 陳曦

材料是製造業(ye) 的基礎，要加快實施製造強國戰略，必須夯實新材料這一重要基石。日前，中國石油和化學工業(ye) 聯合會(hui) 發布《石油和化學工業(ye) “十四五”發展指南》，其中特別強調要加快化工新材料的發展，提出“十四五”末化工新材料的自給率要達到75%，占化工行業(ye) 整體(ti) 比重超過10%。

“我國化工新材料與(yu) 發達國家還有很大差距。”天津大學化工學院教授薑忠義(yi) 表示，要實現上述目標，需要貫徹新發展理念，構建化工新材料自主創新體(ti) 係和新發展格局，需要加強多學科領域、多技術領域的協同，還要建設數字研發平台，開展大數據、數字化研發，更要加速國產(chan) 新材料落地應用，給予更多市場支持。

材料是重要基礎，化工新材料應用廣泛

大到飛機、火箭、衛星、動車、輪船這些關(guan) 係國民經濟的重要載體(ti) ，小到購物袋、飯盒、電池、保暖衣這些日常用品，都與(yu) 化工新材料息息相關(guan) 。一手牽著科技和創新，一手牽著產(chan) 業(ye) 和市場，可以說，新材料研發水平及產(chan) 業(ye) 化規模是衡量一個(ge) 國家科技、經濟實力的重要標誌。

薑忠義(yi) 介紹，一般來說，需要化學反應或化工過程製造出來的材料稱為(wei) 化工材料，它跟一般材料的區別在於(yu) ，材料加工過程中要引入化學反應過程。比如把乙烯經過催化劑，轉換成聚乙烯，必須有化學反應才能夠實現。

化工新材料是指近期發展的和正在發展中具有傳(chuan) 統化工材料不具備的優(you) 異性能或某種特殊功能的新型化工材料。與(yu) 傳(chuan) 統化工材料相比，化工新材料具有質量輕、性能優(you) 異、功能性強、技術含量高、附加價(jia) 值高等特點。

“新材料多應用於(yu) 國民經濟的重要領域，如航空航天、電子、新能源、醫療健康、節能環保等。”薑忠義(yi) 舉(ju) 例說，飛機耗油與(yu) 自重有關(guan) ，機身采用質量更輕的新材料，油耗就會(hui) 更少，但同時還要滿足防凍、抗冰等性能；再如廢水處理，過去用蒸發器，耗能特別高，現在用新材料膜過濾，能耗節約很多。

此外，在一些領域，為(wei) 了實現新的技術需求，傳(chuan) 統材料滿足不了時也必須依靠新材料。比如太空飛船載人工作艙需要轉化、處理宇航員呼出的二氧化碳，如果攜帶低效率的二氧化碳處理材料，體(ti) 積大，會(hui) 影響太空艙內(nei) 的空間利用。應用處理效率高的新材料，宇航員就可以在太空中停留更長時間，也為(wei) 太空科學實驗贏得更多時間。

打破行業(ye) 定位束縛，需要產(chan) 業(ye) 協同和學科協同

“規劃提出，到十四五末，化工新材料占化工行業(ye) 整體(ti) 比重超過10%。從(cong) 世界範圍看，比例並不算多。”薑忠義(yi) 認為(wei) ，這與(yu) 化工行業(ye) 定位有關(guan) ，過去化工行業(ye) 的定位是生產(chan) 傳(chuan) 統化工產(chan) 品，像天津渤海化工集團，主要生產(chan) 分子化學品，尤其是小分子化學品，而化工新材料一般都是大分子產(chan) 品。再如在國家自然科學基金委員會(hui) ，化工學科屬於(yu) 化學科學部，還有工程與(yu) 材料科學部，分屬兩(liang) 個(ge) 部門。傳(chuan) 統化工生產(chan) 乙烯、鹽、酸、堿，煉油，這些都不屬於(yu) 化工新材料。

過去我國傳(chuan) 統理念和戰略布局，把化工當作一個(ge) 單獨的行業(ye) 。實際上，化工是一個(ge) 輻射力很強的平台性行業(ye) ，滲透性非常強。比如化工和生物製藥、能源等都有很強的關(guan) 聯性。

“目前，國家科技部的重大科技專(zhuan) 項，幾乎沒有單獨的化工領域，但是有生命、材料、醫藥、能源等，研究化工領域的項目可以分別在這些專(zhuan) 項裏申報，說明化工有多學科交叉滲透的特點，更像是一個(ge) 百寶箱。”薑忠義(yi) 說。

在一些美國大學裏，化工和材料設在同一個(ge) 係——比如化學工程與(yu) 材料科學係。相比之下，我國的學科劃分狹窄，造成不同學科之間的壁壘較大，合作受限。薑忠義(yi) 介紹，以膜技術為(wei) 例，膜本身是材料，膜技術偏化工，這是典型的化工和材料的結合。

“現在研究化工新材料肯定要跨界，做新材料的目的是為(wei) 了應用，隻要應用在哪個(ge) 領域，就是交叉到哪個(ge) 領域。”薑忠義(yi) 表示，化工新材料占整個(ge) 新材料的比例越來越大，涵蓋麵非常廣。僅(jin) 有研究化工的人來做肯定不行，從(cong) 基礎研究到關(guan) 鍵技術，到應用示範等各個(ge) 層麵，都需要產(chan) 業(ye) 協同、學科協同，甚至和大數據相結合，構建企業(ye) 、高校、院所深度協同的新型創新平台。

2016年，薑忠義(yi) 領銜承擔國家重點研發計劃項目——煤化工廢水處理項目時，就提出“化工和環保理念相結合”。他表示：“環保關(guan) 心達標排放，化工更關(guan) 心資源化，化工和環保相結合，既實現深度處理零排放，也實現資源化。這就是明顯的跨界協同創新。”

在人才培養(yang) 方麵，薑忠義(yi) 認為(wei) ，要充分體(ti) 現以人為(wei) 本，聚才聚智，有了人才能幹事。在與(yu) 化工新材料產(chan) 業(ye) 相適應的人才隊伍裏加強培養(yang) ，特別是加強培養(yang) 本土人才非常重要。技術層麵也必須立足自主研發、自主星空体育官网入口网站產(chan) 權，未來化工新材料自給率將會(hui) 越來越高。

構建自主創新體(ti) 係，戰略機遇期不容錯過

“我國化工新材料與(yu) 國外先進國家相比，還比較落後。比如排水淡化裏高端反滲透膜材料幾乎都是進口的。往往是技術含量越高的領域，我國的差距就越大。”薑忠義(yi) 毫不諱言，我國是製造業(ye) 大國，產(chan) 業(ye) 現狀決(jue) 定了新材料必須迎頭趕上。目前，我國正處在製造業(ye) 轉型升級的關(guan) 鍵時期，重大設備、應用都離不開材料的支撐。

他認為(wei) ，要改變這一現狀，必須構建自主創新體(ti) 係，“未來需要加強多學科領域，多技術領域的協同，這是一個(ge) 重要方麵；還要建設數字研發平台，開展大數據、數字化的研發，過去可能為(wei) 了滿足某個(ge) 目的要通過實驗來篩選出1000種材料，如果用計算機篩選和機器學習(xi) ，就能大大縮短研發周期。”

化工新材料的十四五規劃重點任務表明，要從(cong) 國家需求出發，優(you) 先保證國家安全，拓展太空、海洋等空間資源，滿足生命健康需求，以及節能減排等方向。這都需要搶占技術製高點，增強自主保障能力，關(guan) 鍵產(chan) 品的補短板。

薑忠義(yi) 舉(ju) 例說，以部分尖端和高端膜材料為(wei) 例，雖然目前尚未完全走向工業(ye) 應用，但在實驗室的研究層麵上已經嶄露頭角，顯示出良好前景。盡管是局部的領先，但將來這類材料一旦研發出來，可能就會(hui) 是世界領先。

“這是戰略機遇，誰走在前頭，將來就會(hui) 用誰的材料，而戰略機遇期不容錯過。”薑忠義(yi) 認為(wei) 。對於(yu) 支持國產(chan) 的化工新材料的研發和應用，國家已有政策導向，比如建立示範園區，設立新材料重大專(zhuan) 項支持，構築多學科多領域協同創新體(ti) 係等。

目前國內(nei) 市場支持不足也是有待打破的瓶頸。薑忠義(yi) 表示，初期市場培育，是新材料推廣應用的關(guan) 鍵環節，新材料推廣應用困難，是製約我國新材料技術創新成果產(chan) 業(ye) 化的關(guan) 鍵瓶頸。對於(yu) 國內(nei) 取得技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 突破的新材料，應加速其在產(chan) 業(ye) 鏈上下遊的應用與(yu) 創新，給予國產(chan) 新材料更多的傾(qing) 斜支持。



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