金涌 化學(xué)工程專家，清華大學(xué)化學(xué)工程系教授、博士生導(dǎo)師，中國工程院院士。

自從我國提出了2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的“雙碳”目標(biāo)之后，各行各業(yè)對此都極為重視。特別是兩會還將“雙碳”目標(biāo)寫入了政府工作報告。“雙碳”目標(biāo)提出后，我國的化工領(lǐng)域受到哪些影響？又如何實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與能源轉(zhuǎn)型？一起聆聽金涌院士為我們介紹我國化工領(lǐng)域新時代的發(fā)展方向。

什么是化學(xué)工業(yè)

提及化學(xué)工業(yè)，多數(shù)人也許會想到環(huán)境污染、氣候變暖、碳排放超標(biāo)，以及危險品爆炸事故?；\罩在質(zhì)疑甚至恐懼陰影下的化學(xué)工業(yè)，在人類生活和社會發(fā)展中，究竟扮演著何種角色？

“事實上，現(xiàn)代社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全人類的衣、食、行，都離不開化學(xué)和化工產(chǎn)品?！睋?jù)金涌院士介紹，我國每年生產(chǎn)的合成纖維約占世界份額的60%，可為全球每個人制作4套衣服;生產(chǎn)的農(nóng)用化學(xué)品，如化肥、薄膜、農(nóng)藥等，使糧食產(chǎn)品的產(chǎn)量從建國初期的1億噸提高到如今的6.5億噸;全國每年新增建筑面積16～20億平方米，水泥、鋼筋、塑料、涂料等建筑和裝修材料都來自化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域;交通方面，中國已經(jīng)是第一大汽車產(chǎn)銷國，汽車生產(chǎn)和使用所需的汽油、柴油、電池、鋼材、橡膠等同樣來自泛化學(xué)工業(yè)。

化學(xué)和化學(xué)工程更是高新科技的源頭和支撐。先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展需要各種高性能材料，包括高強(qiáng)度、高耐熱、高耐寒、高耐磨、高氣密封、高超導(dǎo)、超細(xì)、超含能、超結(jié)構(gòu)和自組裝材料等，都需要化學(xué)工程技術(shù)來發(fā)明和制造。

此外，化學(xué)工業(yè)為解決能源短缺問題提供了廣闊的前景。幾百年以后，地球上常用的礦產(chǎn)資源、化石能源可能所剩無幾，只有依靠化學(xué)和化工過程，對可再生資源和清潔能源進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用，才能使社會經(jīng)濟(jì)循環(huán)永續(xù)發(fā)展。

“自然界的物質(zhì)，大概是10的7次方到10次方;可以人工合成的物質(zhì)，有人說是10的30次方，有人說10的200次方，可見我們有很大的合成空間，毋庸置疑，這將對人類福祉起到巨大的推動作用?？鋸堃稽c說，化學(xué)和化學(xué)工程實際上給予了上帝沒給我們的物質(zhì)?！苯鹩吭菏空f。

從“化石燃料”走向“化石材料”是出路所在

2020年9月22日，我國在聯(lián)合國大會上提出，二氧化碳排放力爭于2030年前“達(dá)峰”，力爭于2060年前實現(xiàn)碳中和。我國從碳達(dá)峰到碳中和的過渡期僅有30年，能源和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、二氧化碳和溫室氣體減排的速度和力度，比發(fā)達(dá)國家實現(xiàn)轉(zhuǎn)型過程的速度和力度要大得多。2020年12月召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會議將碳達(dá)峰、碳中和列為2021年八項重點任務(wù)之一。中國未來40年的碳達(dá)峰與碳中和之路，對于我國而言，是工業(yè)化向信息化轉(zhuǎn)變的時代，是可再生能源的時代，更是資源循環(huán)利用的時代。

化石能源對人類的進(jìn)步起了非常大的作用，世界第三次工業(yè)革命就是石油、煤炭、天然氣等化石能源驅(qū)動的。如果不再將這些化石燃料進(jìn)行燃燒，而是將化石能源做成高端材料，供給高新科技來使用，二氧化碳排放量將極大程度減少。改變技術(shù)路線，完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，我們將逐漸從“化石能源”時代向“化石材料”時代邁進(jìn)。

“我國每年要煉六七億噸油，80%都是以汽油、柴油、煤油、潤滑油的形式來使用，二氧化碳排放量就很大。如果我們將這些化石燃料做成塑料、橡膠、纖維，碳就留在產(chǎn)品里，二氧化碳排放量就會大大減少。”

化工領(lǐng)域的領(lǐng)路人

作為深耕化工行業(yè)幾十年的專家，金涌院士對我國化工行業(yè)現(xiàn)狀有著準(zhǔn)確、全面、清醒和超前的認(rèn)識。他深知人才的培養(yǎng)對于科學(xué)研究的重要性，一直以來，他不僅自己從事著化工科研工作，還是年輕一輩的領(lǐng)路人。從他的課題組里已經(jīng)走出了6位特等獎學(xué)金獲得者、5位清華大學(xué)“學(xué)術(shù)新秀”和4名全國優(yōu)秀博士論文獎獲得者。除此之外，他的團(tuán)隊還獲得了4項國家級獎勵、幾十項部委級和其他獎勵，并有多名人員成長為國內(nèi)外院士、總工、校長、教授等，這些都離不開他的諄諄教誨。

“我是想要學(xué)生真正地認(rèn)識到他們所從事的職業(yè)是值得的。我是在機(jī)緣巧合下與化工行業(yè)結(jié)緣，當(dāng)時公派去蘇聯(lián)讀大學(xué)時我并不清楚自己讀什么專業(yè)，當(dāng)時我并不喜歡這個專業(yè)。可是直到我回頭看看，感覺化工專業(yè)可太有趣了?！苯鹩吭菏炕貞浀?。

為化工科普播撒火種

對于化工事業(yè)的熱愛，讓金涌院士一直步履不停。盡管已經(jīng)退休，可是他的重心依舊還停留在與化工學(xué)科相關(guān)的工作上。這些年，他把目光放到青少年科普教育當(dāng)中。2009年，他與43位院士聯(lián)名發(fā)表了《振興化學(xué)與化學(xué)工程教育，從中學(xué)生抓起》的倡議書，號召通過化學(xué)化工的科普教育，讓更多青年學(xué)生了解化學(xué)化工專業(yè)的前沿進(jìn)展。

很多人中學(xué)畢業(yè)后，對于化學(xué)的印象并不是很深，這是因為中學(xué)老師并沒有下工廠，也沒有做科研，并不能將最新的科研技術(shù)講給學(xué)生聽。在2016年，由金涌院士擔(dān)任總策劃，組織化學(xué)化工領(lǐng)域數(shù)十位專家學(xué)者，歷經(jīng)6年時間編寫完成《探索化學(xué)化工未來世界》系列科普片及配套科普書，印刷2萬冊，公益贈與全國各中學(xué)，輔助中學(xué)化學(xué)教師教學(xué)。該書在2017年還入選了中央和國家機(jī)關(guān)薦讀書目。2020年，金涌院士又編著出版了《科技創(chuàng)新啟示錄——創(chuàng)新與發(fā)明大師軼事》科普讀物，對科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)起到積極的推動作用。

功在當(dāng)代，利在千秋。在金涌院士看來，科普的重要作用首先就是在年輕的學(xué)生心里種下科學(xué)的種子，其次對于篩選相關(guān)領(lǐng)域的人才也有很大幫助。比如德國在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的時候，覺得落后于法國和英國，便開始大力推動科普事業(yè)的發(fā)展，因此德國也人才輩出，我們熟知的科學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦就是德國的。

其次，科普是對抗“偽科學(xué)”的有力武器。社會發(fā)展過程中會出現(xiàn)很多偽科學(xué)，這些眼見未必為實的偽科學(xué)會妨礙科學(xué)的發(fā)展，而科普可以在一定程度上戰(zhàn)勝它們。

此外，科普還具有穩(wěn)定社會發(fā)展的作用。歷史上出現(xiàn)過很多由于科技進(jìn)步，使得簡單的勞動被先進(jìn)技術(shù)代替后導(dǎo)致工人失業(yè)的現(xiàn)象。如果能做好科普，人們的綜合素質(zhì)得以提升，轉(zhuǎn)行與適應(yīng)也會更快。

“你要有為社會服務(wù)的心，社會也會給你條件讓你成才，關(guān)鍵是要選你喜歡的方向，條條大路通羅馬，喜歡這一行就要了解它、愛它，因為這是你值得付出一生的事業(yè)。了解自己的目的，擁有服務(wù)社會的心，并且一直堅持下去，這才是成才的關(guān)鍵?！苯鹩吭菏垦a充道。