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姚建年：《化工新材料创新要化忧为机》
2026-03-27 11:47:44
作者：姚建年（中国科学院院士，福州大学化学学院教授）
化工新材料拥有技术含量高、附加值高、与国民经济各部门配套性强等特点，直接关系着我国战略性新兴产业的发展，关系到我国经济能否高质量发展的重要基础性、先导性产业。目前，我国化工新材料产业发展总体处于爬坡过坎的关键阶段，关键材料“卡脖子”问题广泛存在。这与世界第一原材料工业大国的地位不匹配，也不能很好支撑我国门类齐全的工业体系。
科学最难的是提出新的idea（思想），产业创新发展最需要源头创新。具体说，需要围绕“新化学、新化工、新产业”的发展战略，从全新的科学思想出发，从全新的角度来研究新物质生成，调控化学反应新途径，推动化学化工学科融合与发展，促进化工基础理论及相关工艺设备创新升级。比方说，催化剂是化工产业发展的“牛鼻子”。相同的反应物在不同催化剂作用下得到不同的产物。我们可以从战略需求迫切、产业需要多的化工门类入手，通过催化材料和工艺创新推动传统化工学科实现突破，从而带动化工装备和技术工艺的发展。比如作为传统无机化工技术，合成氨技术已经拿了三次诺贝尔化学奖。现在世界上最强的合成氨技术掌握在德国巴斯夫公司手中，需要在高温高压下反应，能耗高成为该技术的短板。假如我们在催化体系和工艺上实现革命性突破，把反应需要的温度和压强降下来，那能耗也就降下来了，安全性也有了提高。这样我们就有了代差级的技术领先优势。技术之后的产业化，在中国就是一步之遥了。
再举一个例子。精准调控反应需要我们对化学键结构的认识向更微观世界拓展。目前，以同步辐射光源为依托的光谱学手段是观察微观信息的利器。然而，同步辐射这样的国家大科学装置资源有限。如果能在实验室利用一般光源实现对反应过程中化学键断裂—生成过程的跟踪观测，我们就可能在化学反应过程的认识和调控方面取得重大突破。这就是重大源头性创新。
化工新材料的源头创新会给我们的生产生活带来革命性变化。大家看到的液晶显示器，可以说是第三代显示器，而作为下一代显示技术的有机激光显示，它将给大家带来“人间的视觉盛宴”。激光颜色范围大、单色性好，所以显示的画面看起来非常逼真绚丽。但是我们目前还没办法直接做到这一步，还需要攻克电泵激光技术，才能替代“高分子液晶显示”，让大家在比较便宜的价格下观看到更好的画面。如果我们总是依赖进口高端技术，不光会被“卡脖子”，早晚全身上下都得被别人“卡”。要是我们能不断实现源头创新、革新工艺流程，那技术、产业命脉就掌握在自己手上了。
作者介绍：
姚建年：物理化学家，中国科学院院士，福州大学分子工程+研究院院长、教授、博士生导师，中国科学院化学研究所研究员，国家杰出青年科学基金获得者，入选国家“百、千、万人才工程”第一、二层次，中国化学学会会士、英国皇家化学会会士，日本科学振兴会中国中心顾问。姚建年院士长期从事新型光功能材料的基础和应用探索研究，在有机低维功能材料、纳米光电子学等方面取得了一系列开创性成果，具有重要的国际影响，是光化学与光功能材料领域的代表人物之一。2004年以成果“新型光功能材料的基础研究和应用探索”获国家自然科学二等奖(第一获奖人)，并多次获中科院优秀导师奖。目前承担国家重大科学仪器设备开发专项、973项目、及院重大创新项目。2003年由他为学术带头人的“光功能材料的设计、制备与表征”获基金委创新研究群体资助。已在Nature(1), J.Am.Chem.Soc.(13), Angew.Chem.Int.Ed.(8), Adv.Mater.(18)等国际化学和材料界期刊杂志上发表论文350多篇(他引5400次)，已获国家授权发明专利18项，主编撰写专著1部，合著3部，合作译著1部。是第九届、第十届全国政协委员，第十一、十二届全国人大常委会委员，中国科协第八届常委。
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