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彭孝军：《中国精细化工即将迈入2.0》

来源： 名家讲堂 日期：2026-03-26 点击：1002 属于：大咖观点

作者：彭孝军（中国科学院院士、大连理工大学化工学院教授）

智能化是实现高端化和绿色化的手段，要将科学原理和人工智能结合，创造新模式，以此发现新物质和新工艺过程来满足工业的需求。过去研究化工生产采用的研究范式是试错优选，需要多次尝试，不断失败，最终成功。要采用科学计算和人工智能的方法尽量减少犯错的概率，用最小的代价去预测和筛选分子。只有实现这一变革，才能够真正实现从跟跑到并跑，最后领跑行业发展。实施智能分子工程是精细化工变革性发展大趋势，也是精细化工变道超车的历史新机遇。”彭孝军解释说，智能分子工程包括三层含义，一是分子功能智能化，具有自动识别、执行、恢复功能；二是分子设计智能化，能够实现结构性能智能自主学习；三是分子制造智能化，即制造环节具有合成路径自主学习与智能制造的功能。对于化工行业而言，我们希望能够通过智能分子工程解决目前化工行业的一些困境。易燃易爆是人们对化工行业的刻板印象，我们可以通过智能化改造，将传统化工厂改造成‘黑灯工厂。
染料工业是关系国计民生的重要产业，近年来，染料智能分子已在多个领域实现了变革性应用。据了解，染料暴露在光中会不稳定，是因为染料在激发态与环境中的氧反应形成活性氧，极易破坏染料分子。由此，彭孝军研究团队在激发态上引入猝灭基团，通过猝灭迅速结束激发态，以此减少生成活性氧的几率。该技术已在国内打印机企业研发的耐候性信息打印染料上得到应用。该产品比一些国外产品功能性更强，不但实现国产替代、耐候性染料工艺优化，还实现了规模化墨盒生产。在医疗领域，染料智能分子也有大用途。靶向药物、探针等智能化学品是精准医疗的保障，业界已在此基础上研发出高尔基体内COX-2酶荧光探针，利用染料对环境极性敏感的特性区分炎症和肿瘤组织，帮助判别手术中裸眼肿瘤组织边界，实现精准医疗。
在能源领域，太阳能的转换也可以用带颜色的染料实现，在大幅提升效率的同时降低能耗。未来，体外的智能响应医学诊疗染料将成为业界研究的重点，可助力解决体外早期诊断关键试剂的“卡脖子”难题；智能基团不但能识别生物靶标产生荧光响应，还可以提高肿瘤光动治疗效率，实现从靶标识别到肿瘤诊疗的周期覆盖，有望实现临床应用，为健康提供新的诊疗手段。此外，电子信息领域的光学IT智能材料、彩色显示滤光片与高分辨彩色光刻胶等，也都在加速研究中。
目前精细化工领域还有很多新材料、新技术等待我们探索。比如，飞行器如何做到轻质高强，在降低能耗的同时保证性能优异，这是目前我们重点研究的问题。化学工业要创新研究对应材料，以此推动相关领域发展，完成历史使命，为化工行业发展做出贡献。

作者介绍：

彭孝军：精细化工专家，中国科学院院，大连理工大学教授、博士生导师士，大连理工大学深圳研究院院长，国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授，中国化工学会会士。兼任：精细化工专业委员会主任、日用化学品专业委员会主任、电子化学品专业委员会副主任，中国石油和化学工业联合会高端专用化学品专家委员会主任，中国电子学会柔性电子技术分会副主任委员。1986年获得大连理工大学硕士学位；1989年获得大连理工大学博士学位；1992年回到大连理工大学化工学院工作；1997年担任精细化工国家重点实验室主任；2008年当选为辽宁省首届攀登学者；2017年当选为中国科学院院士；2019年担任大连理工大学化工学院院长；2020年担任大连理工大学深圳研究院院长。彭孝军院士主要从事精细化工领域功能分子结构设计、清洁制造工艺的研究。从基础理论研究出发，形成了近红外比率荧光菁染料探针分子平台，为解决复杂体系荧光信息的定量获取提供了新方法，被中国国内外广泛应用；构建的耐候性喷墨打印染料产品体系，大规模产业化；创制的荧光探针在血液细胞分析系统的产业化应用，促进了中国在血液临床分析装备领域从空白到国际一流的跨越。授权中国国内外发明专利50余项；参与起草国家标准20余项、ISO国际标准5项；先后发表论文350余篇，2015年起连续多年入选全球“高被引科学家”。先后作为第一完成人，研究成果获得2013年国家自然科学二等奖和2006年国家技术发明二等奖，以及4项省部级一等奖、特等奖。被评为全国化工优秀科技工作者、全国优秀科技工作者，获全国创新争先奖，获全国五一劳动奖章。

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