科學閃光者

　　破解燃“煤”之急的年輕人

　　小隱隱于野，大隱隱于市。

　　在大連市沙河口區，綠樹環繞的大花壇后，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”)，將所區與城市的喧囂隔絕開來。院內是別有洞天，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燃料技術，為我國石油工業的恢復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這里走出。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多位兩院院士先后“隱居”于此。

　　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，組織實施“潔凈能源關鍵技術與示范”中科院戰略性先導科技專項，圍繞化石能源清潔高效利用、清潔能源多能互補與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勢研究力量，至今已突破55項關鍵技術，完成29套工業示范裝置開工建設，帶動投資1500多億元。

　　他們從方寸實驗室到萬畝工廠，以能源技術革命推動了能源革命。他們，是破解能源變革難題的新一代。

　　燃“煤”之急

　　一個人最大的幸運，莫過于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云杰在30多歲時就找到了自己的使命。那一年，他擔任了碳化學與精細化工催化研究組組長，從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，人們對我國能源的印象還停留在石油大會戰的盛況。以“鐵人”王進喜為代表的大慶油田工人們，喊著口號，“寧肯少活20年，拼命也要拿下大油田”。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。

　　面對這樣的國情，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。丁云杰團隊的“秘籍”是，掌握以鈷基催化劑和以其為核心的工藝技術，實現“煤變油”的科技突破。

　　攀登科學高峰，從無捷徑可走。深夜11點之后，丁云杰辦公室的燈還常常亮著。“基礎研究的主要意義在于從大量研究信息中鑒別真偽，獲取和理解基礎理論中的概念和精華。”丁云杰感慨，雖身處宏觀世界，但要把研究視野鉆進微觀世界，從原子、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。這項研究從實驗小試、中試再到工業化已歷經20年。

　　這足以跨越一個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面工程與生物技術研究所，開展無機氧化物膜和金屬膜的制備和催化研究工作，4年后完成博士后工作，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，他們走出了一條合成氣制烯烴的能源技術創新之路。

　　2007年，他們就提出采用雙功能耦合催化劑體系，探索合成氣直接轉化制低碳烯烴的構想。這是一個讓人激動萬分的科學構想，如果能夠實現，對傳統工藝路線是一個顛覆性變革，對我國能源安全戰略也具有深遠意義。

　　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，終于開創了煤基合成氣直接轉化制低碳烯烴的新途徑。就像包信和院士說的那樣：“科學研究，只要方向對，就不怕路途遙遠。只要堅持，再冷的板凳也能坐熱。”

　　2016年3月，《科學》雜志發表了這一研究成果，并同時發表了一篇以“令人驚奇的選擇性”為題的專家評述文章。專家稱，這一原理上的突破“將帶來工業上的巨大競爭力”。

　　一位從事費-托制烯烴技術研究20多年的德國專家聽聞后，沮喪地說：“這個點子為什么不是我們先想到的？”

　　包信和自豪回應：“這一次也該輪到我們了。”

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

　　“功成不必在我”是難得的科研胸懷。

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

　　推向工業化

　　從榆林機場驅車兩個小時才能到達合作的化工廠，從2019年開始，戴著安全帽，身著灰白色工裝，潘秀蓮，這個身形瘦小的女科學家帶著團隊往返于大連和榆林工廠之間，2020年一年之中有一半的時間住在這里，和技術人員、工人們一起“蹲守”在工廠，從催化劑裝填，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制低碳烯烴的千噸級工業試驗裝置順利建成，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試驗。

　　破解煤化工能源變革難題，就不能讓成果“躺”在實驗臺上。

　　有些年輕人不能理解，“為什么院士如此厲害了，還比年輕人更努力。”在實驗室里，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，改論文到深夜甚至凌晨是家常便飯，第二天早上又早早出現在實驗室。在這里，沒有“996”“007”的概念。他們一直在思考：基礎研究如何突破？基礎研究取得突破后，他們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，產研融合高端發展。

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

　　他曾帶領青年科研人員，前往榆林另一個化工廠展開工業化試驗。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，他們展開試驗需要1000多個小時，當催化劑轉運到工廠，試驗時間則要延長到8000多個小時。

　　催化劑一旦達不到指標，丁云杰、朱何俊就要帶著團隊分析溫度、壓力、工藝參數。團隊四五個研究人員跟著工人們爬到裝置上，鉆到反應器里查找問題。最終，他們歷時近一年，成功實現催化劑放大生產。

　　2020年，新一代煤制油技術的炭載鈷基漿態床合成氣制油示范裝置實現100%負荷運行。今年5月，鑒定委員會認為，該技術創新性強，整體技術達到國際先進水平。

　　急國家所急

　　昔日，時任東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，面對國家的石油危機，毅然將石油研究作為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。他們歷經3個月，從流化床小試到中試，再到工業試驗，油產量超過美國。此后張存浩3次轉變科研方向，他說：“國家需要什么，我就做什么。”

　　新時代有了新的能源命題。

　　《新時代的中國能源發展》白皮書指出，要全面推進能源消費方式變革，構建多元清潔的能源供應體系，實施創新驅動發展戰略，不斷深化能源體制改革……

　　中科院領命出征：到2025年，突破化石能源、可再生能源、核能、碳匯等關鍵技術；推進重點行業低碳技術綜合示范，支撐產業綠色轉型發展。

　　歷經數十年的努力，劉中民院士團隊于2006年合作完成了世界首次工業性試驗，成功開發了甲醇制取低碳烯烴(DMTO)成套工業化技術，之后還實現了世界首次煤制烯烴工業化應用“零”的突破，為我國烯烴產業發展開辟了一條新的重要途徑。

　　國家所急就是科學所急。丁云杰在團隊里定下了兩項課題標準：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后90后浸潤在此，他們在這里自由生長，努力破解煤化工能源難題。

　　進出之間，每一個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，提筆寫下《水調歌頭》，以示嘉勉，其下闋云：出成果，驅虎豹，御熊羆。趕超任務，重擔爭挑樂莫支。攻破尖端堡壘，滿足國民經濟，接力把山移。永蓄愚公志，長頌冬云詩。

　　半個多世紀過去了，從科教救國到科教興國，這里的科學家精神永不落幕。

　　中青報·中青網見習記者 楊潔 來源：中國青年報