科學閃光者

　　破解燃“煤”之急的年輕人

　　小隱隱於(yu) 野，大隱隱於(yu) 市。

　　在大連市沙河口區，綠樹環繞的大花壇後，立著一塊“中國科學院大連化學物理研究所”的門牌(以下簡稱“大連化物所”)，將所區與(yu) 城市的喧囂隔絕開來。院內(nei) 是別有洞天，依山而行，山腳是催化基礎國重樓、能源基礎樓，山上可見化工樓、能源樓、分子反應動力學國重樓、生物技術樓等，蟬聲響徹，宿鳥幽鳴。

　　在新中國成立之初，大連化物所成功開發了水煤氣合成液體(ti) 燃料技術，為(wei) 我國石油工業(ye) 的恢複發展作出了重要貢獻，應國家之所需，一代代科技創新成果從(cong) 這裏走出。催化科學先驅者之一的張大煜先生、化學激光的奠基人和開拓者張存浩先生，以及20多位兩(liang) 院院士先後“隱居”於(yu) 此。

　　新時代，我國提出了加快綠色低碳科技發展的新命題。大連化物所新一輩的科學家們(men) ，組織實施“潔淨能源關(guan) 鍵技術與(yu) 示範”中科院戰略性先導科技專(zhuan) 項，圍繞化石能源清潔高效利用、清潔能源多能互補與(yu) 規模應用和低碳化多能融合戰略三條主線，集合了中科院20多家能源領域研究所及大學優(you) 勢研究力量，至今已突破55項關(guan) 鍵技術，完成29套工業(ye) 示範裝置開工建設，帶動投資1500多億(yi) 元。

　　他們(men) 從(cong) 方寸實驗室到萬(wan) 畝(mu) 工廠，以能源技術革命推動了能源革命。他們(men) ，是破解能源變革難題的新一代。

　　燃“煤”之急

　　一個(ge) 人最大的幸運，莫過於(yu) 在他年富力強的時候發現了自己的使命。

　　1999年，大連化物所研究員丁雲(yun) 傑在30多歲時就找到了自己的使命。那一年，他擔任了碳化學與(yu) 精細化工催化研究組組長，從(cong) 事合成氣轉化和精細化工催化等領域的研究。

　　在此之前很長一段時間，人們(men) 對我國能源的印象還停留在石油大會(hui) 戰的盛況。以“鐵人”王進喜為(wei) 代表的大慶油田工人們(men) ，喊著口號，“寧肯少活20年，拚命也要拿下大油田”。這一代人用鐵人精神，結束了“洋油”時代，基本實現自給。

　　“石油資源短缺，原油主要依靠進口。我國存在‘富煤、貧油、少氣’的資源結構，形成以煤炭為(wei) 主的能源消費結構。”中國工程院院士、大連化物所所長劉中民說。

　　麵對這樣的國情，新一代科技工作者要打響一場可行的煤炭清潔利用的技術革命。丁雲(yun) 傑團隊的“秘籍”是，掌握以鈷基催化劑和以其為(wei) 核心的工藝技術，實現“煤變油”的科技突破。

　　攀登科學高峰，從(cong) 無捷徑可走。深夜11點之後，丁雲(yun) 傑辦公室的燈還常常亮著。“基礎研究的主要意義(yi) 在於(yu) 從(cong) 大量研究信息中鑒別真偽(wei) ，獲取和理解基礎理論中的概念和精華。”丁雲(yun) 傑感慨，雖身處宏觀世界，但要把研究視野鑽進微觀世界，從(cong) 原子、分子水平上理解化學反應。

　　其中的技術難題常人難以理解。用1992出生的青年科研人員趙子昂的說法是，這是一項能源轉化研究，能夠化解國外對石油封鎖的危機。這項研究從(cong) 實驗小試、中試再到工業(ye) 化已曆經20年。

　　這足以跨越一個(ge) 科學家的中青年時代。

　　科學接力

　　破解燃“煤”之急的難題，需要幾代人的接力。

　　1999年，潘秀蓮赴德國弗朗和費界麵工程與(yu) 生物技術研究所，開展無機氧化物膜和金屬膜的製備和催化研究工作，4年後完成博士後工作，她回到大連化物所，加入包信和院士團隊。在這場能源技術革命中，他們(men) 走出了一條合成氣製烯烴的能源技術創新之路。

　　2007年，他們(men) 就提出采用雙功能耦合催化劑體(ti) 係，探索合成氣直接轉化製低碳烯烴的構想。這是一個(ge) 讓人激動萬(wan) 分的科學構想，如果能夠實現，對傳(chuan) 統工藝路線是一個(ge) 顛覆性變革，對我國能源安全戰略也具有深遠意義(yi) 。

　　這項研究，耗時近10年。

　　其間，團隊憋著勁向著最初的構想進發，探索路上充滿各種挑戰和困難。在團隊不懈努力下，終於(yu) 開創了煤基合成氣直接轉化製低碳烯烴的新途徑。就像包信和院士說的那樣：“科學研究，隻要方向對，就不怕路途遙遠。隻要堅持，再冷的板凳也能坐熱。”

　　2016年3月，《科學》雜誌發表了這一研究成果，並同時發表了一篇以“令人驚奇的選擇性”為(wei) 題的專(zhuan) 家評述文章。專(zhuan) 家稱，這一原理上的突破“將帶來工業(ye) 上的巨大競爭(zheng) 力”。

　　一位從(cong) 事費-托製烯烴技術研究20多年的德國專(zhuan) 家聽聞後，沮喪(sang) 地說：“這個(ge) 點子為(wei) 什麽(me) 不是我們(men) 先想到的？”

　　包信和自豪回應：“這一次也該輪到我們(men) 了。”

　　這期間，團隊在該研究方向上，除了申報多件中國發明專(zhuan) 利和國際PCT專(zhuan) 利外，沒有公開發表一篇相關(guan) 研究的文章。

　　“功成不必在我”是難得的科研胸懷。

　　大連化物所的科學家們(men) 展開了一代代的科學接力，研究所的前輩中流傳(chuan) 著這樣一句話：作為(wei) “國家隊”“國家人”，心係“國家事”，肩扛“國家責”。

　　推向工業(ye) 化

　　從(cong) 榆林機場驅車兩(liang) 個(ge) 小時才能到達合作的化工廠，從(cong) 2019年開始，戴著安全帽，身著灰白色工裝，潘秀蓮，這個(ge) 身形瘦小的女科學家帶著團隊往返於(yu) 大連和榆林工廠之間，2020年一年之中有一半的時間住在這裏，和技術人員、工人們(men) 一起“蹲守”在工廠，從(cong) 催化劑裝填，到現場各種試驗方案，不斷討論研究。

　　2019年，全球首套煤經合成氣直接轉化製低碳烯烴的千噸級工業(ye) 試驗裝置順利建成，9月份單反應器試車一次投料成功。2020年9月完成了全流程工業(ye) 試驗。

　　破解煤化工能源變革難題，就不能讓成果“躺”在實驗台上。

　　有些年輕人不能理解，“為(wei) 什麽(me) 院士如此厲害了，還比年輕人更努力。”在實驗室裏，他常常在深夜還能看到包信和。潘秀蓮研究員除了出差，幾乎大部分時間都在實驗室，改論文到深夜甚至淩晨是家常便飯，第二天早上又早早出現在實驗室。在這裏，沒有“996”“007”的概念。他們(men) 一直在思考：基礎研究如何突破？基礎研究取得突破後，他們(men) 又在思考如何推向應用。

　　一處化工廠的裝備架上，高掛著一條橫幅：創新引領科教報國，產(chan) 研融合高端發展。

　　大連化物所研究員朱何俊深有感觸，“身為(wei) 國家隊，唯有瞄準難題，迎難而上，在工業(ye) 化上實現技術突破，才能稱之為(wei) 真正的國家隊。”

　　他曾帶領青年科研人員，前往榆林另一個(ge) 化工廠展開工業(ye) 化試驗。榆林的冬天，室外零下二三十攝氏度，半夜開車返回住所，車窗上結了一層冰。

　　困難在現實中被放大。在實驗室，他們(men) 展開試驗需要1000多個(ge) 小時，當催化劑轉運到工廠，試驗時間則要延長到8000多個(ge) 小時。

　　催化劑一旦達不到指標，丁雲(yun) 傑、朱何俊就要帶著團隊分析溫度、壓力、工藝參數。團隊四五個(ge) 研究人員跟著工人們(men) 爬到裝置上，鑽到反應器裏查找問題。最終，他們(men) 曆時近一年，成功實現催化劑放大生產(chan) 。

　　2020年，新一代煤製油技術的炭載鈷基漿態床合成氣製油示範裝置實現100%負荷運行。今年5月，鑒定委員會(hui) 認為(wei) ，該技術創新性強，整體(ti) 技術達到國際先進水平。

　　急國家所急

　　昔日，時任東(dong) 北科學研究所大連分所副所長張大煜，在1950年時大刀闊斧地開始重組改革，麵對國家的石油危機，毅然將石油研究作為(wei) 研究所首要的科研方向。

　　昔日，身在美國的張存浩回國，跟隨張大煜連夜乘坐火車來到大連。當時石油稀缺，水煤氣合成燃料技術勢在必行，卻遭遇種種挑戰。他們(men) 曆經3個(ge) 月，從(cong) 流化床小試到中試，再到工業(ye) 試驗，油產(chan) 量超過美國。此後張存浩3次轉變科研方向，他說：“國家需要什麽(me) ，我就做什麽(me) 。”

　　新時代有了新的能源命題。

　　《新時代的中國能源發展》白皮書(shu) 指出，要全麵推進能源消費方式變革，構建多元清潔的能源供應體(ti) 係，實施創新驅動發展戰略，不斷深化能源體(ti) 製改革……

　　中科院領命出征：到2025年，突破化石能源、可再生能源、核能、碳匯等關(guan) 鍵技術；推進重點行業(ye) 低碳技術綜合示範，支撐產(chan) 業(ye) 綠色轉型發展。

　　曆經數十年的努力，劉中民院士團隊於(yu) 2006年合作完成了世界首次工業(ye) 性試驗，成功開發了甲醇製取低碳烯烴(DMTO)成套工業(ye) 化技術，之後還實現了世界首次煤製烯烴工業(ye) 化應用“零”的突破，為(wei) 我國烯烴產(chan) 業(ye) 發展開辟了一條新的重要途徑。

　　國家所急就是科學所急。丁雲(yun) 傑在團隊裏定下了兩(liang) 項課題標準：一要做國家所急需的技術；二要做國外已有但對我國封鎖的技術。這兩(liang) 條標準影響著一屆屆年輕人的科研方向。包信和也常常提醒年輕人，不要一味地追熱點，不可唯論文，要心懷“國之大者”，瞄準國家重大戰略需求中卡脖子難題，要有坐冷板凳的決(jue) 心，肯下苦功夫，做出對國家有貢獻的代表性研究成果。

　　現在，一批批80後90後浸潤在此，他們(men) 在這裏自由生長，努力破解煤化工能源難題。

　　進出之間，每一個(ge) 人都能看到時任中科院院長郭沫若所題字的院牌——中國科學院大連化學物理研究所。另一段故事是，郭沫若曾到大連化物所考察，提筆寫(xie) 下《水調歌頭》，以示嘉勉，其下闋雲(yun) ：出成果，驅虎豹，禦熊羆。趕超任務，重擔爭(zheng) 挑樂(le) 莫支。攻破尖端堡壘，滿足國民經濟，接力把山移。永蓄愚公誌，長頌冬雲(yun) 詩。

　　半個(ge) 多世紀過去了，從(cong) 科教救國到科教興(xing) 國，這裏的科學家精神永不落幕。

　　中青報·中青網見習(xi) 記者 楊潔 來源：中國青年報