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中國科學院院士彭孝軍做客惠州西湖科學講壇

邁向精細化工2.0 搶占產業制高點

　　●人物名片

　　彭孝軍，大連理工大學和深圳大學教授、中國科學院院士。中國石油與化工聯合會高端化學品專業委員會主任、中國化工學會精細化工專業委員會主任、日用化學委員會主任。大連理工大學學士、碩士、博士，南開大學博士后，瑞典斯德哥爾摩大學和美國西北大學訪問學者。主要從事精細化工研究，包括高性能染料、熒光探針、有機光學材料等，在數碼彩色打印、血液細胞分析系統等領域獲得產業化應用，獲得國家技術發明二等獎和國家自然科學獎二等獎。多次入選全球“高被引科學家”。

　　“以智能材料為標志，目前，我們已經進入了精細化工2.0時代，高端化、綠色化、智能化是總的發展趨勢。”10月27日，大連理工大學和深圳大學教授、中國科學院院士彭孝軍在惠州西湖科學講壇作“精細化工2.0”主題報告。

　　彭孝軍表示，精細化工影響著國民經濟的各個領域，國家高端制造業重點領域幾乎全部與精細化工密切相關。我國是化工大國，正處在向化工強國轉型升級的陣痛期，必須加強源頭分子結構的創新，實現由重工藝創新的“中國制造”向重分子結構創新的“中國創造”轉變，搶占全球精細化工產業制高點。

彭孝軍作專題報告。惠州日報記者楊建業 攝

　　高附加值和高功能是高端精細化工的判斷標志

　　“近兩年，我國化工行業承受了高成本和弱需求的壓力，行業景氣度有所下降，主要原因是產能過剩，當前，我們正在經歷產業轉型升級的陣痛期。”彭孝軍表示，我國化工行業從精細化工1.0向2.0升級已是業界共識，“這是時代的呼喚，也是我們事業成敗的關鍵。”

　　目前，我國精細化工具體已發展到什么樣的水平？彭孝軍以衡量國家化工發展水平的標志——精細化學品占總化工產品百分比（即精細化率）來進行分析，到2020年，我國的精細化率為50%，而美國、德國、日本都已接近70%。

　　那什么是精細化工2.0？彭孝軍表示，可以用是否達到“三個化”來進行判斷，即高端化、綠色化、智能化。其中，高端化可以用兩個指標來衡量，一個是高附加值，即單個產品售價5萬元/噸以上，平均利潤達30%；另一個是變革性的性能，即具有高功能的特征。

　　他認為，《中國制造2025》已經給化工行業向精細化工2.0升級指明了方向，其提出的十大重點突破發展領域，即新一代信息技術、高端數控機床與機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料和生物醫藥及高性能醫療器械，全部都與精細化工有關。

　　“精細化工一定是為別的領域服務的，具有交叉性和引領性的特征，是推動新興產業發展的關鍵材料。”彭孝軍認為，新一代信息技術產業里的光刻膠，生物醫藥產業里的檢測試劑、藥物等被“卡脖子”的環節或材料，都涉及精細化學品。

　　化工領域有望出現無人實驗室

　　“精細化工的核心在于創新，主要解決兩件事情，一是生產過程的創新，二是發明全新產品的創新。”彭孝軍表示，過去中國化工行業的創新集中在過程的工藝創新，可以把產能規模做到很大，但在發明新產品上與國際先進水平差距很大。因此，中國要向精細化工2.0升級，一定要從源頭的分子結構進行創新。

　　當前，全球人工智能的應用和研究進入爆發時期，而我國在人工智能領域的發展居全球前列，“這是我國精細化工彎道超車的歷史性機遇。”彭孝軍認為，智能化是實現高端化和綠色化的手段，目前我國已經涌現出了智能分子工程這一新的學科，這將對化工行業創新研發產生顛覆性的變革，助力我國化工行業的原始性創新。

　　他闡述稱，智能分子工程包括三層含義，一是分子功能的智能化，具有自動感知（識別）、執行、恢復的高功能性；二是分子設計的智能化，例如在實驗和材料篩選階段，一改以往用人工做實驗的方式，而是由機器人來進行合成、測試等，實現效率的變革性提升，未來將會出現無人實驗室；三是分子制造的智能化，即制造環節具有合成路徑自主學習與智能制造，例如現在有些制造業已經出現的“黑燈工廠”也將在化工領域出現。

　　彭孝軍以染料分子舉例介紹智能化學品材料的變革性性能。

　　在打印領域，國內打印機龍頭企業納思達研發的耐候性信息打印染料，耐光色牢度可以達到最高的7～8級，比一些國外產品功能性更高，不但實現國產替代，還幫企業“吃”下了全球1/4的市場。

　　在醫療領域，腫瘤靶向的熒光成像染料具有高靈敏、設備廉價、簡便、可視化等優點，目前在此基礎上已研發出高爾基體內COX-2酶熒光探針，它能區分炎癥和腫瘤組織，可以幫助判別手術中裸眼腫瘤組織邊界，使精準醫療得以實現。

　　我國高科技醫療設備研發制造廠商邁瑞公司采用熒光成像染料研發出來的血液細胞分析系統，能幫助檢驗人員順暢完成從樣品裝載、測試、異常樣品復核到清洗的全流程，助力醫院實現高通量和高效的樣品處理，不但將原來數家國外公司壟斷的產品擠出中國市場，還出口到90多個國家，獲得國外超5000家醫院應用。

　　建議惠州加強產學研對接，推動企業與產業升級

　　在主題報告中，彭孝軍分享了對我國精細化學品未來率先突破方向的思考。

　　彭孝軍表示，近兩年，受芯片、新能源汽車、新型儲能、醫藥等行業發展的影響，我國健康化學品、電子化學品、能源化學品、航空航天軍工化學品等展現出很強的產業韌性，目前解決“卡脖子”問題的動力已經從業界傳導到學術界和教育界，這些領域將是未來我國化工行業新的增長點。

　　他舉例稱，疫情期間，DNA測序試劑和核酸PCR熒光探針的研究進展快速。未來，這類體外的智能響應醫學診療染料將成為業界重點研究領域，助力解決體外早期診斷“卡脖子”關鍵試劑的難題；又如用于體內診療的智能響應醫學診療染料如光動治療染料等，通過智能基團不但能識別生物靶標產生熒光響應，還可以提高腫瘤光動治療效率，實現從靶標識別到腫瘤診療的周期覆蓋，在不久的將來有望實現臨床應用，為大眾健康提供新的診療手段。

　　還有電子信息領域的光學IT智能材料、彩色顯示濾光片與高分辨彩色光刻膠等，都在加速研究中。

　　彭孝軍認為，惠州正在加快發展石化能源新材料、電子信息兩個萬億級先進制造業集群，培育壯大生命健康新支柱產業，規劃建設了惠州新材料產業園，區位和產業優勢明顯，一定要瞄準新興產業、高端產業，著力加強學、研與產的對接，加快形成新質生產力，推動企業與產業的升級。

　　惠州日報記者馮麗均 通訊員鐘茂青