实验室里彻夜不熄的灯火,那张常年放置的行军床,见证了无数个攻坚克难的深夜,也映照出中国工程院院士、中国石化上海石油化工研究院院长杨为民深耕绿色化工领域的坚守。
2025 年 3 月 9 日,广东工业大学 “卓越大讲堂” 内座无虚席。杨为民院士围绕 “绿色化工与分子筛催化” 作学术报告,条理清晰地讲解高性能催化剂如何实现炼化副产干气的高效利用与生物质乙醇的绿色转化。这些已落地应用的技术,只是他三十余年科研生涯中攻克的众多难题里的几个片段。
从打破国外技术垄断,到创制我国首个获得国际认可的新结构分子筛;从实验室里反复试错的艰难探索,到技术在海内外 60 多家企业成功实现工业化应用,出生于 1966 年的有机化工专家杨为民,始终以前瞻性视野和坚持不懈的创新精神,站在绿色化工研究第一线,引领我国绿色化工技术迈向世界前沿。
科研根基:从理论到实践的跨越
1994 年,杨为民从南京大学物理化学专业博士毕业,选择进入中国石化上海石油化工研究院工作。这一选择背后,是他对科研价值的深刻思考 —— 他始终渴望将书本上的理论知识,转化为能推动产业发展的实际生产力。
从基础研究转向应用开发,过程充满挑战。杨为民曾回忆,为了加快研发进度,他把行军床搬进实验室,带领团队日夜攻坚,最终成功开发出首个在我国工业装置上应用的催化剂。这种 “扎根实验室” 的务实科研态度,贯穿了他整个职业生涯。
1998 年至 1999 年,杨为民前往法国国家科研中心催化研究所担任访问学者。这段经历让他拓宽了国际视野,接触到化工领域的前沿技术与理念,但他始终心系国内产业发展,期满后毅然选择回国,投身国内石油化工技术的自主研发。彼时,他已敏锐察觉到,中国化工行业要实现高质量发展,必须摆脱对国外技术的依赖,走出一条自主创新之路。
担任上海石油化工研究院院长后,杨为民结合多年科研与管理经验,提出 “关键催化剂创制 + 催化反应工程开发” 的全链条创新模式。这一理念打破了科研环节间的壁垒,成为团队持续取得技术突破的关键支撑。
“科研的本质在于创新,不能只满足于复制与模仿。” 杨为民常将这句话挂在嘴边。正是这种对原始创新的执着追求,让他和团队在绿色化工领域实现了一系列从 0 到 1 的突破,为我国化工技术自主化奠定了坚实基础。
技术突破:绿色化工的创新实践
杨为民的技术创新之路,始于对乙苯绿色生产关键技术难题的攻坚。乙苯是合成苯乙烯的核心原料,广泛应用于塑料、橡胶等化工产品生产,但其生产技术长期被国外公司垄断,国内企业只能高价引进技术,严重制约产业发展。面对这一 “卡脖子” 问题,杨为民带领团队经过反复论证,确定以创制高性能分子筛催化剂为突破口,开启技术攻关。
五年时间里,团队在实验室开展了无数次试验,不断优化催化剂配方与制备工艺。最终,他们开发出的乙苯生产催化剂,不仅性能达到国际先进水平,部分指标甚至超过国外同类产品。这项技术成功打破国外垄断,推动我国乙苯生产实现自主化,还先后荣获 2011 年国家技术发明二等奖、2012 年中国专利金奖。
突破乙苯技术后,杨为民团队并未停下脚步,而是将目光投向更具前瞻性的绿色化工领域。他们持续攻关分子筛催化剂制备技术,在国际上率先开发出以生物乙醇为原料的乙苯生产技术,并成功实现工业化应用。这一技术打通了石油化工与生物化工的融合通道,为减少化石资源依赖、推动化工产业绿色转型提供了新路径。
针对我国炼厂每年产生的千万吨级稀乙烯副产 —— 这一长期被当作燃料烧掉、资源利用率极低的 “废料”,杨为民带领团队开启了长达十余年的技术攻关。通过持续优化催化剂性能与工艺路线,他们成功开发出国际领先的稀乙烯增值转化制乙苯高效催化剂及成套工艺技术。截至目前,该技术已在国内 26 家企业应用,成为我国独立炼厂稀乙烯高效利用的主体技术,每年可为企业创造显著经济效益,同时减少资源浪费,该成果也获得 2018 年国家科技进步二等奖。
“通过创制高性能稀乙烯制乙苯催化剂,我们实现了炼化副产干气资源的高值利用;开发的生物质乙醇与苯烷基化制乙苯技术,则减少了石油消耗和碳排放。”2024 年,在南京大学 “戴安邦学术讲坛” 上,杨为民向师生们介绍团队技术成果时,清晰阐释了这些技术背后的绿色价值。
原始创新:分子筛材料的中国突破
在解决实际工业难题的同时,杨为民始终密切关注分子筛材料这一化工领域的前沿方向。他深知,分子筛作为具有规则孔道结构的晶体材料,在催化、吸附、分离等化工核心过程中应用广泛,其结构与性能的突破,往往能带动石化技术实现跨越式发展。自 2013 年起,他便带领团队开启新结构分子筛创制的探索,立志在这一国际竞争激烈的领域实现中国突破。
长期以来,新结构分子筛的创制一直是国际化工材料领域的 “高地”,全球仅有少数发达国家的企业和科研机构能实现突破,我国企业在此领域始终未能实现零的突破,高端分子筛材料长期依赖进口。
为打破这一局面,杨为民团队创新采用材料基因工程方法,结合自主搭建的先进高通量分子筛合成与表征系统,构建起 “计算预测 — 高通量合成 — 快速表征” 的高效研发体系,大幅提升了分子筛材料的合成与筛选效率。经过两万余次试验的反复探索与优化,团队成功创制出 30 余个以中国石化命名的 SCM 系列新型分子筛,为我国分子筛材料自主化发展积累了丰富成果。
其中,具有全新拓扑结构的分子筛 SCM-14 和 SCM-15,先后通过国际分子筛协会(IZA)的严格评审,分别获得该协会授予的结构代码 SOR 和 SOV。这一成果标志着中国石化成为我国首个获得分子筛结构代码的企业,实现了我国在新结构分子筛创制领域从跟跑、并跑再到领跑的跨越式发展,为全球分子筛材料研究贡献了中国方案。
2025 年,在南昌大学 “前湖讲堂” 上,杨为民系统阐述了 “材料基因工程” 在催化材料研发中的应用理念。他展示了团队如何通过理论计算、高通量实验与大数据技术的深度融合,构建起催化材料开发新范式 —— 这一范式打破了传统 “试错式” 研发的局限,为催化材料的理性设计与定向合成提供了全新路径,也为我国化工材料领域的原始创新提供了可借鉴的方法论。
产学研融合:从实验室到工业化的桥梁
“科研不能只停留在论文里,要让技术走到生产线上,真正为产业发展服务。” 这是杨为民始终坚持的科研理念。多年来,他带领团队主持开发的 23 个牌号新型催化剂和 9 项绿色低碳工艺,已在海内外 60 多家企业实现工业转化,累计创造显著的经济与社会效益,成为产学研深度融合的生动实践。
2023 年 9 月,在 “长三角产学研用一体化高质量协同发展研讨会” 上,杨为民结合上海石油化工研究院与上海第二工业大学的合作经验指出:“二工大与上海石油化工研究院共同扎根浦东,在人才培养、技术研发等方面的产学研合作优势明显。” 他强调,产学研融合要聚焦三个核心方向:一是围绕产业实际需求,开展问题导向下的科研协同攻关;二是结合国家战略需求,共建高水平科技平台;三是根据行业发展趋势,培养符合社会需求的创新型人才。
2025 年 7 月,杨为民院士前往凯立新材考察,实地调研该公司创新研发中心的运行情况,并与一线技术人员深入交流产业化过程中的技术难题。“中石化上海石油化工研究院在催化基础研究、工艺开发等方面有着深厚的积累,而凯立新材在贵金属催化剂的产业化应用上经验丰富,双方优势互补性强,合作空间广阔。” 他在交流中明确提出,希望通过研究院与企业的深度合作,推动更多实验室成果加速转化为现实生产力。
这种开放协作的态度,源于杨为民对产学研融合价值的深刻理解。在他的推动下,上海石油化工研究院与多家企业建立常态化沟通机制,在技术研发、成果转化、人才培养等方面开展深度合作,共同攻克催化领域的关键技术难题,构建起 “基础研究 — 应用开发 — 工业转化” 的完整创新链条。
“科研是一场充满挑战与机遇的征程,需要日复一日的坚持。” 杨为民常以此勉励团队成员,也对年轻科技工作者提出期望:要敢于跳出传统思维,勇于开拓创新点,提出新的理论、新的方法和新的技术路径,在学术道路上持续探索,为产业发展贡献力量。
使命传承:培养青年科技人才
作为博士生导师,同时担任多所高校的客座教授,杨为民始终将青年科技人才培养视为重要使命。他经常受邀前往各大高校作学术报告,结合自身科研经历,与青年学子分享科研心得、探讨行业前沿,用实际行动为青年科研工作者引路。
2025 年 5 月,在上海市浦东新区科协举办的 “全国科技工作者日” 主题活动上,杨为民与 “未来科技之星” 青少年代表面对面交流。他亲手写下寄语,鼓励新一代青少年树立科学梦想,肩负民族复兴重任,无畏探索未知疆域,为我国科技事业发展积蓄力量。
这种传承意识,不仅体现在对青年学生的培养上,更融入了科研团队的建设全过程。在杨为民的带领下,他所在的团队已发展成为我国绿色化工领域的重要创新力量,聚集了一批富有创新精神、敢于攻坚克难的青年科技人才。团队中,许多青年科研人员已成长为技术骨干,在催化材料研发、工艺优化等领域崭露头角。
“科研的本质在于创新,不能只满足于复制与模仿。” 在广东工业大学 “卓越大讲堂” 的报告会上,主持人邱学青校长提到的这一理念,与杨为民的科研实践高度契合。多年来,杨为民始终以创新为己任,在培养青年科技工作者时,不仅注重专业知识的传授,更强调创新思维的培养,鼓励他们敢于挑战权威、勇于探索未知,成长为能担当科技自立自强重任的新一代科研人才。
2025 年 4 月,杨为民在南昌大学的讲台上,向师生们分享材料基因工程在催化材料创制中的应用;不到一个月后,他又出现在凯立新材的实验室里,与一线技术人员探讨产业化过程中的技术瓶颈。
穿梭于学术与工业、理论与实践之间,杨为民始终保持着对绿色化工前沿的敏锐洞察。目前,他带领团队正聚焦 “双碳” 目标,开发面向碳中和的新一代化工技术,包括更高效的催化过程、更绿色的化工路径,为我国化工产业高质量发展、实现 “双碳” 目标持续贡献力量。
“科研是一场充满挑战与机遇的征程,需要日复一日的坚持。” 这是杨为民坚守多年的信念,也是他科研人生的真实写照。从打破国外技术垄断到创制中国人自己的分子筛材料,从推动产学研融合到培养青年科技人才,杨为民用三十余年的坚守与创新,让世界看到了中国在绿色化工领域的技术实力与创新潜力,也为我国化工产业的自主化、绿色化发展点亮了前行的道路。(中实智库)
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《中实智库名家榜》专题由中国实践智库特约供稿,上榜名家均为国内高端智库领军人物。专题统筹:秦前松