魏曉文

在上海華東師范大學(xué)美麗的校園里，與中國(guó)科學(xué)院院士何鳴元的幾次會(huì)面，綠色發(fā)展都是逃不開的話題。

他是我國(guó)知名的石油化工催化材料專家，但是在他眼里，面對(duì)人類社會(huì)的需求和發(fā)展，化學(xué)化工的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)是要在環(huán)境友好的前提下給人類提供燃料和化學(xué)品。因此，在我國(guó)實(shí)施“碳達(dá)峰”“碳中和”行動(dòng)中，尋找并利用化學(xué)的新技術(shù)、新方法，減少或替代對(duì)人類社會(huì)有害的原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品，成了這位已經(jīng)年過(guò)八旬的科學(xué)家的堅(jiān)守與奮斗。

一

喜歡化學(xué)科學(xué)的何鳴元，從青年時(shí)代就在坎坷與磨煉中成長(zhǎng)。

1940年出生在蘇州的何鳴元，高中畢業(yè)報(bào)考清華大學(xué)，雖然成績(jī)優(yōu)異卻因家庭海外關(guān)系，與自己的目標(biāo)擦肩而過(guò)，進(jìn)入了華東紡織工業(yè)學(xué)院。

1961年進(jìn)入剛剛創(chuàng)建5年的石油科學(xué)研究院（中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院前身，以下簡(jiǎn)稱“石科院”）工作，正想一展抱負(fù)，卻遇到了“五七”干校勞動(dòng)和“文化大革命”運(yùn)動(dòng)，被下放“改造”、被批判。但即使在如此艱苦的條件下，他依舊完成了汽油的族組成、芳烴含量分析等色譜分析方法，繼而又將色譜分析和催化反應(yīng)過(guò)程結(jié)合起來(lái)，進(jìn)入到更為重要的催化科研領(lǐng)域，開啟了一生為之殫精竭慮的研究事業(yè)。

機(jī)會(huì)總是留給有準(zhǔn)備的人。1980年國(guó)家公開選拔公派留學(xué)生，何鳴元經(jīng)過(guò)教育部組織的公開考試，以訪問(wèn)學(xué)者的身份前往美國(guó)西北大學(xué)進(jìn)行研究學(xué)習(xí)。兩年后，他轉(zhuǎn)到得克薩斯大學(xué)，繼續(xù)以訪問(wèn)學(xué)者的身份進(jìn)行催化化學(xué)相關(guān)研究。在這里，他一年竟然完成了5篇論文，并都在美國(guó)《催化雜志》等重要雜志上發(fā)表。

幾年的深造，何鳴元進(jìn)入了催化化學(xué)的前沿陣地，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的有關(guān)課題已經(jīng)能夠應(yīng)付自如、游刃有余。

1984年的冬天，何鳴元?dú)w國(guó)，繼續(xù)回到已經(jīng)從石油工業(yè)部劃轉(zhuǎn)到中國(guó)石油化工總公司的石科院，擔(dān)任基礎(chǔ)研究部主任。此時(shí)的石科院大咖云集，匯聚了中國(guó)科學(xué)院院士閔恩澤、陸婉珍等一大批業(yè)內(nèi)頂尖的專家學(xué)者。

于是，在一眾大師的帶領(lǐng)下，一位化學(xué)專家，帶領(lǐng)著一群博士、碩士研究生，開始了一次中國(guó)革命式的催化劑開發(fā)的長(zhǎng)征，成長(zhǎng)為又一位大師。

二

19世紀(jì)90年代，美國(guó)人MCAfee提出用催化劑來(lái)加工石油的方法，這一靈感決定了以后全世界的煉油技術(shù)的方向。

在化工領(lǐng)域，高溫高壓下的石油油氣組分通過(guò)催化劑的表面孔道，轉(zhuǎn)化成不同餾分或不同產(chǎn)品，這個(gè)過(guò)程全是分子結(jié)構(gòu)變化的過(guò)程，大分子變成小分子，分子之間不斷反應(yīng)和轉(zhuǎn)化，同時(shí)通過(guò)催化劑的作用，促進(jìn)化學(xué)分子轉(zhuǎn)化的速度，并有選擇性地轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)品。不同孔道結(jié)構(gòu)的分子篩，是制造催化劑的重要材料。

20世紀(jì)末期，化學(xué)工業(yè)、精細(xì)化學(xué)品制造、分離吸附等方面的技術(shù)高速發(fā)展，何鳴元的工作就是圍繞分子篩展開深入的研究。

何鳴元帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，從研究沉積稀土氧化物的解離和遷移入手，開發(fā)了新的高硅型分子篩及相應(yīng)的重油裂化催化劑，這種全新的Y型分子篩成為迄今為止工業(yè)中應(yīng)用最多的分子篩之一。

1993年，一種Y型分子篩催化劑被評(píng)為中國(guó)石化總公司發(fā)明一等獎(jiǎng)，兩年后被評(píng)為國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。在其后的時(shí)間里，何鳴元又提出異晶導(dǎo)向的獨(dú)特的合成方法和新的水熱改性方法，開發(fā)了MFI型結(jié)構(gòu)的ZRP系列分子篩，其活性穩(wěn)定性和選擇性大幅度優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品，不但出口到國(guó)外，而且有力地支持了催化裂解制烯烴等多項(xiàng)我國(guó)獨(dú)特技術(shù)的發(fā)展，催化裂解成套技術(shù)出口國(guó)外。ZRP系列分子篩在1995年被國(guó)家科委評(píng)為當(dāng)年中國(guó)十大科技成就之一。也是在同一年，55歲的何鳴元當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。

時(shí)代總會(huì)銘記對(duì)社會(huì)有貢獻(xiàn)的人。2019年10月，在第二十屆全國(guó)分子篩學(xué)術(shù)大會(huì)上，中國(guó)化學(xué)會(huì)向何鳴元頒發(fā)“中國(guó)分子篩終身成就獎(jiǎng)”，認(rèn)為其提出了選擇性氫轉(zhuǎn)移、超籠利用率、單分子及雙分子反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)調(diào)等概念，為解決我國(guó)重油裂化、提高催化裂化汽油辛烷值、新標(biāo)準(zhǔn)汽油升級(jí)等技術(shù)難題作出了重要貢獻(xiàn)。

三

本刊記者最近一次與何鳴元院士的訪談，緣起于他20年前擔(dān)任石科院總工程師時(shí)負(fù)責(zé)攻關(guān)的一項(xiàng)任務(wù)——在極短的時(shí)間內(nèi)解決中國(guó)油品質(zhì)量升級(jí)的技術(shù)問(wèn)題。

何鳴元回憶說(shuō)，中國(guó)在2000年簽訂了《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的京都議定書》并正準(zhǔn)備加入WTO，積極履行國(guó)際環(huán)境保護(hù)協(xié)議，參照歐美標(biāo)準(zhǔn)和世界燃油規(guī)范，對(duì)燃油質(zhì)量提出了更高的要求。

成品油質(zhì)量升級(jí)不僅對(duì)原料質(zhì)量要求高，所需工藝更是“卡脖子”技術(shù)。禁止了傳統(tǒng)的生產(chǎn)車用含鉛汽油后，油品還必須解決降烯烴和保證辛烷值的矛盾。按照國(guó)外的模式生產(chǎn)清潔汽油，投資要數(shù)千億元人民幣。

從20世紀(jì)90年代末開始，何鳴元帶領(lǐng)石科院科研人員首先攻克了在降烯烴的同時(shí)增加異構(gòu)烷烴的反應(yīng)機(jī)理，僅僅用三個(gè)月時(shí)間就研制出相關(guān)催化劑；又組織和支持許友好等專家，成功研發(fā)了一套全新的工藝流程——多產(chǎn)異構(gòu)烷烴催化裂化工藝（英文名稱Maximizing Iso-Paraffins，簡(jiǎn)稱為MIP工藝）。

這套全新的工藝不僅走出了一條符合我國(guó)國(guó)情的汽油質(zhì)量升級(jí)之路，同時(shí)也讓中國(guó)的油品生產(chǎn)技術(shù)第一次真正和世界的綠色化學(xué)概念接軌。

何鳴元研究化學(xué)，也始終在反思化學(xué)。他認(rèn)為清潔燃料的生產(chǎn)，首當(dāng)其沖的依然是催化劑和催化過(guò)程的開發(fā)研究。

工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新型的物料，這些新物料大大改善了人們的物質(zhì)生活水平，同時(shí)也給人類造成了十分嚴(yán)重的污染。催化是化學(xué)工業(yè)的基石，但是在催化過(guò)程中傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，也會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的污染。因此，國(guó)際上一些發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視催化技術(shù)的發(fā)展與新型催化劑的研制，加速發(fā)展環(huán)境友好型催化過(guò)程，推動(dòng)化學(xué)工業(yè)走向綠色化學(xué)。

2000年，國(guó)家關(guān)于基礎(chǔ)研究的重大計(jì)劃“973”項(xiàng)目——“石油煉制和基本有機(jī)化學(xué)品合成的綠色化學(xué)”立項(xiàng)，何鳴元被任命為該項(xiàng)目的首席科學(xué)家。就在當(dāng)年，他也離開了工作幾近40年的石科院，擔(dān)任華東師范大學(xué)化學(xué)系教授。他此后的人生，又開啟了一條站在專業(yè)領(lǐng)域最前沿，與世界最新思想偕行的體系創(chuàng)建之路。

四

位于上海市中心的華東師范大學(xué)是新中國(guó)成立后組建的第一所社會(huì)主義師范大學(xué)，處于國(guó)家“世界一流大學(xué)”建設(shè)高校A類行列。

2001年，何鳴元在華東師范大學(xué)化學(xué)系創(chuàng)建了中國(guó)首個(gè)離子液體化學(xué)研究中心，并擔(dān)任中心主任。他們的主要研究對(duì)象離子液體，是一個(gè)世界公認(rèn)的綠色化學(xué)材料，同時(shí)他們還從事催化化學(xué)、化學(xué)工程、精細(xì)有機(jī)合成和材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究，開展一系列與綠色化學(xué)密切相關(guān)的前沿性工作。

在剛剛進(jìn)入21世紀(jì)的中國(guó)，這是一個(gè)冷門學(xué)科，但何鳴元義無(wú)反顧地堅(jiān)持了下來(lái)。

2003年，在上海市科委及學(xué)校的支持下，以原離子液體化學(xué)研究中心為主體，上海市正式批準(zhǔn)成立了綠色化學(xué)與化工過(guò)程綠色化上海市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，何鳴元帶隊(duì)集中力量開展綠色化學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)。實(shí)驗(yàn)室開發(fā)綠色化學(xué)反應(yīng)和合成路線，研制新的高效綠色催化劑及其他綠色功能材料，為從源頭上消除污染提供理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。同時(shí)在上述研究基礎(chǔ)上，他們針對(duì)化工過(guò)程中的環(huán)境與資源問(wèn)題，與上海市高橋石化、上海石化等單位緊密合作，開發(fā)綠色化工工藝和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)化工過(guò)程綠色化，真正從源頭上消除污染。

也許技術(shù)突破的靈感可以來(lái)自于一瞬，但技術(shù)發(fā)展的路往往是漫長(zhǎng)艱辛的。

10年堅(jiān)持不懈的研究，50年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累，2010年，在第15屆全國(guó)催化學(xué)術(shù)會(huì)議上，何鳴元以大會(huì)報(bào)告形式提出了自己和孫予罕、韓布興兩位教授共同研創(chuàng)的綠色碳科學(xué)概念，在業(yè)界引起震動(dòng)。

70歲的何鳴元，在世界上開創(chuàng)了一項(xiàng)獨(dú)一無(wú)二的新體系理論。他指出碳是生命、社會(huì)和工業(yè)的關(guān)鍵元素，碳能源對(duì)人類社會(huì)可預(yù)見的未來(lái)極為重要，對(duì)我國(guó)的能源戰(zhàn)略也尤為重要。

“綠色催化是發(fā)展的方向，它是走向生態(tài)文明新時(shí)代，建設(shè)美麗中國(guó)的新路徑；更是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)的重要內(nèi)容”，何鳴元說(shuō)。

五

此后的10多年間，何鳴元的研究就聚焦于優(yōu)化含碳化合物的轉(zhuǎn)化以及與其相關(guān)的整個(gè)碳循環(huán)過(guò)程，包括碳資源加工、碳能利用、二氧化碳固定和碳循環(huán)，及其間碳化學(xué)鍵的演變等，來(lái)實(shí)現(xiàn)碳資源的高效利用和二氧化碳凈排放的最小化。

年過(guò)古稀的老人，在國(guó)內(nèi)積極倡導(dǎo)率先創(chuàng)建了由48位兩院院士以及多位高層次特聘教授匯集的綠色催化專家智庫(kù)，組成了國(guó)內(nèi)綠色催化領(lǐng)域最強(qiáng)大的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)。

這支頂級(jí)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，入青海，進(jìn)甘肅，開展綠色催化、清潔能源、新材料、煤化工、環(huán)境保護(hù)、稀土利用、鹽湖化工等領(lǐng)域的研究，“我們圍繞‘創(chuàng)新、開放、綠色、協(xié)調(diào)、共享的五大發(fā)展理念，重點(diǎn)要讓西部的資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)?！焙硒Q元說(shuō)。

由何鳴元帶隊(duì)的“院士青海行”活動(dòng)和在甘肅天水舉行的“麥積山論壇”相繼展開，為青海和甘肅的產(chǎn)業(yè)勾畫了綠色發(fā)展新藍(lán)圖；“院士陜西行”活動(dòng)則聚焦陜西的石油化工、煤化工及新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新轉(zhuǎn)型和綠色利用，為西部的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

2019年，近80歲的何鳴元推動(dòng)智庫(kù)啟動(dòng)了《綠色催化專家智庫(kù)藍(lán)皮書》咨詢工作，目標(biāo)是評(píng)述綠色過(guò)程和制造領(lǐng)域的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向，促進(jìn)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)新發(fā)展，為西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)綠色升級(jí)拓展思路。2022年，藍(lán)皮書的第一本《西部綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展評(píng)述》由蘭州大學(xué)出版社正式出版發(fā)行，書中不僅有對(duì)西部地區(qū)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的綜述和分析，還有構(gòu)建西部地區(qū)綠色發(fā)展體系的規(guī)劃和建議。

“下一步我們將以自己的科技優(yōu)勢(shì)，集中力量為西部綠色及可持續(xù)發(fā)展破難題，用智慧和力量使西部有綠水青山，更有金山銀山 。”83歲的何鳴元話語(yǔ)依舊鏗鏘有力。