化学家为中国探索更多可能 “大化学”时代初露端倪

2011-6-13 09:22 来源: 科学时报
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  2008年12月31日,第63届联合国大会通过决议,将2011年定为“国际化学年”,以纪念化学学科所取得的成就以及对人类文明的贡献。

  目前,国际化学年活动正在全球超过100个国家和地区热烈展开。作为国际化学年的提案国之一,中国除了积极推动此项议案获得联合国的通过外,还在全国范围内组织开展一系列“国际化学年在中国”活动。

  2011年行将过半,国际化学年在中国的活动也渐入佳境。6月7日,“化学百年回顾与展望——国际化学年在中国报告会”在京举办。

  当天,北京大学百周年纪念讲堂座无虚席。这场活动是中国化学界的一次盛会,而代表着中国化学各大领域的机构和学者,也从没有像现在这样团结在一起。

  百年化学 全面开花

  中国科学院院长白春礼对国际化学年的活动一直非常支持。本次报告会上,白春礼在题为《化学:发现与创造的科学》的报告中指出,百年来,化学建立了重要的理论体系,创造了新的物质;化学作为一门中心学科,推动了其他学科的发展;化学也支撑了人类社会的可持续发展。

  造纸、中草药、火药、冶金、陶瓷……从古代开始,化学就一直伴随古人的生产和生活。1901年,近代化学传入中国。1932年,中国化学会成立。20世纪,在化学高速发展的背景下,中国化学家不遑多让,侯氏制碱法、抗疟疾药物青蒿素、人工合成牛胰岛素等,都让中国人的名字写在了化学的荣誉榜上。

  近几十年,基础研究水平成为衡量一个国家科学实力的重要标准之一。我国化学家在“拼基础研究”、“拼论文”的竞争中,给中国科学赚足了分数。

  2008年,中国大陆在化学领域发表的SCI论文数超越美国成为世界第一;与2000年相比,2010年中国化学家在两大顶级期刊《德国应用化学》和《美国化学会志》上发表的论文数量,分别增长到原来的9.8倍和8.4倍;此外,截至2011年5月17日,共有约50名中国学者在20种比较重要的化学类期刊任职。

  “化学在人类的进程中发挥了非常重要的作用。”而在未来,白春礼认为,化学将向更广度、更深层次的方向延伸;新工具的不断创造和应用,将促进化学的创新发展;绿色化学将带来化学化工生产方式的变革;化学在解决战略性、全局性、前瞻性重大问题上,也将继续发挥更大的作用。

  然而,正像许多其他学科一样,中国要从化学大国迈向化学强国,还有很长的路要走。

  并不平坦的化学强国路

  “煤”这个字,让人喜忧参半。

  我国是产煤大国。2003年,我国煤炭产量为17.36亿吨,2006年为23.3亿吨,2010年为32.4亿吨。根据中国煤炭工业协会5月份发布的通报,2011年前4个月,中国原煤产量就达到11.2亿吨。

  在煤炭产量连年增长的同时,黑煤窑、矿难、环境污染、煤价飞涨等有关煤的负面新闻也层出不穷。就连专门研究煤的中科院山西煤炭化学研究所副所长王建国也承认,“煤炭是一种低劣的能源”。

  不过,中国对煤的依赖却不是短时间内能够摆脱的。2009年,我国消费了20亿吨标煤,这个数字到了2010年飙升至30亿吨。而根据此前中国工程院院士陆佑楣透露的数字,到2020年,中国对煤的需求将达到40亿吨标煤,2030年还将增至45亿吨标煤。

  王建国认为,中国以煤为主的能源格局在至少30年内都不会有大的改变。“甚至可以用这样的比喻来形容中国对煤的依赖,山西的运煤路上一堵车,大家马上就会感到能源紧张。”

  中国的煤很多,但在王建国看来,我们用了很多煤,但却并没有用好。“比如说,我国油气资源严重短缺,但还要烧这么多汽油去拉煤,中国的能源结构非常扭曲。”

  其实在煤炭身上,可挖掘的东西还有很多。“煤既是能源,也是非常宝贵的碳资源。”王建国认为,煤单纯地烧掉太可惜,应该拿出一部分煤作为碳资源,制取液体燃料和化学品,以补充石油资源的不足。

  高能源利用效率、低污染排放,还能缓解石油缺口,这样的煤才是王建国心中那个清洁的未来。

  王建国爱煤,北京大学化学与分子工程学院教授严纯华却钟爱“一捧土”。

  美国地质调查局在2010年1月公布的一项数字表明,中国稀土资源储量占全球36%,位居第一。我国的稀土不仅地域分布广,资源丰富,而且便于开采。

  在中科院院士徐光宪等老一辈科学家的努力下,解决了资源开采、分离、加工等最关键的问题。我国花了20年时间,完成了从稀土资源大国到生产大国的飞跃。

  1988年,中国取代了日、法、美成为全球第一稀土供应国。“可是在全球都停止开采的时候,我们还在充老大。这对子孙后代、对生态环境都是一种过度消费。”严纯华说。

  严纯华认为,我们需要在前辈的基础上形成第二次飞跃,完成从生产大国向科技大国的转变。

  “我国的稀土是资源第一,生产第一,出口第一,应用第一。”严纯华表示,“但我们的产值并未与之匹配,还带来了其他一些问题。”

  在全球范围内,稀土已经不单纯是一个科研命题,还已经成为一个政治和外交话题。在过去30年里,国外依赖从中国进口的稀土便宜货过活。但最近几年,他们却开始“希望占据技术制高点,以弥补他们在资源方面的劣势,抓住一两个拳头产品反制我们”。

  尽管掌握着地下的巨大资源财富,但在这样一个危机四伏的环境中,中国化学人恐怕必须开始建立新的工作方式。

  “中国化学家需要联合起来”

  这次报告会由中科院化学部联合北京大学、中国化学会、中国石油和化学工业联合会、中国化工学会和国际化学品制造商协会共同主办,《中国科学院院刊》编辑部和北大化学与分子工程学院承办。

  它不但是“国际化学年在中国”系列纪念活动之一,同时也是中科院学部“科学创新与战略决策高层论坛”开坛主题以及北京大学“化学文化节”闭幕式。

  中国化学会的一名工作人员告诉《科学时报》记者:“以前各家机构之间也有合作,但像今年这样广泛、大规模的合作,还是第一次。”

  北京大学化学与分子工程学院院长吴凯认为,化学做了许多好事,但这些好事的社会效果,却总是被少数重大失误所湮没。

  作为合成化学方面的专家,中科院上海有机化学研究所所长丁奎岭对此深有同感。在他看来,化学对人类社会的进步功不可没,但国人对化学的评价却依然有失公允。

  中科院院士江桂斌认为,人们对化学的不满源于各部门、各单位各管一摊,没有形成大的工作网络。

  以水污染治理为例,“现在是水利部、城乡建设部、环保部、国家海洋局各管一块。九龙治水是很大的问题。资源共享、信息共享、人才共享都做得不好。如果这些问题解决了,我国的水污染治理工作会有突飞猛进的发展”。

  “化学虽然作出了无数有益的贡献,但许多人一想到化学,还是会把它和高污染、高能耗、不健康等同起来。”丁奎岭说,“这需要我国化学工作者联合起来,共同努力去消除这些偏见。”