專訪綠色化學(xué)領(lǐng)域代表人物
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《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》編輯部

北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，北京 100871

隨著世界人口不斷增加，資源短缺和環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，如何使化學(xué)在創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、節(jié)省資源和能源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為不可回避的重大問題。綠色化學(xué)綜合考慮資源、能源和環(huán)境因素，采用環(huán)境友好、可再生的原材料和溶劑，通過高效催化反應(yīng)和工業(yè)過程，獲得環(huán)境友好的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)從源頭上減少或消除污染，以節(jié)約資源和能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)研究始于上世紀(jì)九十年代，經(jīng)過二十余年的長(zhǎng)足發(fā)展已經(jīng)成為化學(xué)學(xué)科的前沿和必然發(fā)展方向，引起了全球的廣泛關(guān)注。本期我們有幸采訪了國(guó)內(nèi)綠色化學(xué)領(lǐng)域的代表人物，《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》編委劉志敏研究員，為我們分享了她的研究經(jīng)歷及對(duì)國(guó)內(nèi)外綠色化學(xué)行業(yè)的分析。

問題1：劉老師，在您的科研生涯中從事過哪些方面的研究？您從什么時(shí)候開始從事綠色化學(xué)方面的研究？

回答：我的整個(gè)科研生涯都在從事綠色化學(xué)研究。1993年，在師從楊光華先生和王仁安教授攻讀博士學(xué)位期間即開始涉足這個(gè)領(lǐng)域，進(jìn)行了黃酮類化合物的超臨界流體色譜分離及其熱力學(xué)性質(zhì)研究。博士畢業(yè)后，加入韓布興研究員團(tuán)隊(duì)，在做博士后和副研究員期間，主要從事超臨界流體和離子液體等綠色溶劑體系的熱力學(xué)性質(zhì)及其在納米材料合成中的應(yīng)用研究工作。2007年成立獨(dú)立課題組以來(lái)，研究方向集中于綠色溶劑體系中的化學(xué)反應(yīng)和綠色催化研究。近年來(lái)，在離子液體體系中二氧化碳和生物質(zhì)的化學(xué)轉(zhuǎn)化方面開展了大量工作。

問題2：請(qǐng)您簡(jiǎn)要介紹一下中國(guó)綠色化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及綠色化學(xué)目前與哪些學(xué)科存在交叉研究。

回答：我國(guó)人口眾多，技術(shù)相對(duì)落后，環(huán)境污染嚴(yán)重，因此綠色化學(xué)研究和綠色技術(shù)研發(fā)對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。我國(guó)在綠色化學(xué)研究方面起步較早。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國(guó)家科技部、中國(guó)科學(xué)院等設(shè)立不同類型的項(xiàng)目對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究、開發(fā)綠色技術(shù)，目前越來(lái)越多的綠色技術(shù)得到應(yīng)用。二十多年來(lái)，我國(guó)綠色化學(xué)得到長(zhǎng)足發(fā)展，形成了一支在國(guó)際上具有重要影響的科技隊(duì)伍，不少科研機(jī)構(gòu)和高等院校成立了綠色化學(xué)中心、研究所和實(shí)驗(yàn)室，一些高等學(xué)校設(shè)立了綠色化學(xué)課程。綠色化學(xué)是化學(xué)化工、材料科學(xué)、物理、生物等學(xué)科相互交叉滲透的領(lǐng)域，綠色化學(xué)的發(fā)展將促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展及生產(chǎn)生活方式的變革。

問題3：中國(guó)綠色化學(xué)的研究在國(guó)際上處于什么位置？我們的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)有哪些？

回答：中國(guó)綠色化學(xué)研究在國(guó)際上處于先進(jìn)行列，在一些方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平。我們的優(yōu)勢(shì)是政府、學(xué)術(shù)界和企業(yè)都十分重視，投入大量的科研經(jīng)費(fèi)支持，有一支充滿活力的高水平研究隊(duì)伍。劣勢(shì)是儀器設(shè)備相對(duì)落后，先進(jìn)的儀器設(shè)備依賴進(jìn)口；由基礎(chǔ)研究到技術(shù)轉(zhuǎn)化還有很長(zhǎng)的路，新舊技術(shù)的更替尚需時(shí)日。

問題4：目前綠色化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展存在的最大的挑戰(zhàn)有哪些？未來(lái)有哪些發(fā)展趨勢(shì)？

回答：綠色化學(xué)領(lǐng)域存在諸多挑戰(zhàn)，最大的一些，包括：1) 石油、煤、天然氣等化石資源和金屬礦物的清潔高效利用的新方法和新技術(shù)；2) 二氧化碳、生物質(zhì)等可再生碳資源的資源化利用的綠色途徑；3) 可再生碳能源在化學(xué)中的高效利用等。

未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)：針對(duì)化石資源的轉(zhuǎn)化利用，發(fā)展清潔高效的新技術(shù)替代現(xiàn)有的落后技術(shù)路線；發(fā)展基于可再生資源的高效轉(zhuǎn)化新路線，如二氧化碳和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制化學(xué)品、能源產(chǎn)品和材料等；發(fā)展基于綠色溶劑體系的化學(xué)新過程，如離子液體、超臨界流體等綠色溶劑體系強(qiáng)化的化學(xué)過程等；發(fā)展廢棄物資源化利用的新方法，如由廢舊塑料、電子垃圾等制備化學(xué)品、能源產(chǎn)品和材料等；發(fā)展基于可再生能源的綠色新方法和新途徑，如利用光、電催化制備化學(xué)品和碳能源等。

問題5：您能列舉一些您的課題組正在進(jìn)行的最重要的幾個(gè)項(xiàng)目嗎？

回答：我課題組目前承擔(dān)著國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目課題/重點(diǎn)項(xiàng)目/面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)支持項(xiàng)目等，涉及功能離子液體設(shè)計(jì)及其化學(xué)熱力學(xué)性質(zhì)研究，離子液體中二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化的物理化學(xué)問題研究以及二氧化碳轉(zhuǎn)化制備化學(xué)品等，均是綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容。

問題6：您認(rèn)為綠色化學(xué)發(fā)展和應(yīng)用對(duì)我們的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)會(huì)有哪些影響？能否舉幾個(gè)通俗的例子?

回答：綠色化學(xué)發(fā)展將帶來(lái)化工技術(shù)的重大變革，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。例如，超臨界流體技術(shù)在啤酒花、咖啡因、精油等天然產(chǎn)物的萃取分離中得到應(yīng)用，顯示比傳統(tǒng)有機(jī)溶劑提取技術(shù)更多的優(yōu)點(diǎn)。離子液體催化碳四烷基化技術(shù)可替代傳統(tǒng)的酸催化技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

問題7：在您的科研道路中是否遇到過挫折或困難？

回答：科研道路向來(lái)是不平坦的。我遇到的挫折是曾經(jīng)困于現(xiàn)狀，科研上沒有突破，對(duì)自己的能力產(chǎn)生懷疑。那時(shí)期比較苦悶，但又不能停下前行的腳步?？赡芎芏嗳硕紩?huì)遇到類似的情況吧，如長(zhǎng)跑中的疲勞期。這時(shí)信念的力量讓自己堅(jiān)持下來(lái)，而在日復(fù)一日的堅(jiān)持中，磨練心志，不斷實(shí)現(xiàn)自我突破，科研上也有了進(jìn)步。

問題8：對(duì)國(guó)內(nèi)同樣開展綠色化學(xué)研究的課題組，尤其是年輕的課題組長(zhǎng)，您有什么好的建議嗎？

回答：我國(guó)已經(jīng)建立了完整的化學(xué)工業(yè)體系，但存在著技術(shù)落后和污染嚴(yán)重等問題，而綠色化學(xué)是解決這些問題的根本途徑。在大力倡導(dǎo)綠色發(fā)展的今天，從事綠色化學(xué)研究的青年科技工作者大有可為。建議從事綠色化學(xué)研究的年輕課題組長(zhǎng)們從基礎(chǔ)研究和綠色技術(shù)研發(fā)兩方面入手開展工作：1) 瞄準(zhǔn)重大科學(xué)問題，開展原創(chuàng)性工作。技術(shù)之所以落后，究其原因是基礎(chǔ)研究薄弱，因此要找準(zhǔn)科學(xué)問題，進(jìn)行攻關(guān)，以基礎(chǔ)研究推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。2) 面向國(guó)家重大需求，解決當(dāng)前存在的卡脖子問題。對(duì)于依賴進(jìn)口的化工原材料，我們要發(fā)展自己的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)；而對(duì)于落后的技術(shù)，要發(fā)展綠色新技術(shù)進(jìn)行替代，因此新技術(shù)研發(fā)是當(dāng)務(wù)之急。3) 要堅(jiān)持自己的研究方向，不追熱點(diǎn)，只爭(zhēng)朝夕，潛心研究，真正成為自己研究領(lǐng)域的專家。

問題9：工作之余，您有什么興趣愛好？

回答：興趣愛好還是比較廣泛的，只是工作之余的時(shí)間太少。只能利用有限的工作之余時(shí)間，做一些健身運(yùn)動(dòng)，尤其那些占時(shí)少、不需要特定場(chǎng)地的運(yùn)動(dòng)，如跑步、騎自行車、跳繩、練瑜伽等。

問題10：請(qǐng)您對(duì)國(guó)內(nèi)的中文學(xué)術(shù)期刊的建設(shè)和發(fā)展提出建議。

回答：期刊是學(xué)術(shù)交流的重要平臺(tái)，中文期刊應(yīng)兼顧報(bào)道原始科研成果和廣大中文讀者人群的需求。另外，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為學(xué)術(shù)交流提供了新模式。建議中文學(xué)術(shù)期刊充分考慮網(wǎng)絡(luò)時(shí)代讀者群的特點(diǎn)，發(fā)展多模式的宣傳交流方式，如文字交流、音頻/視頻交流等。而作者群中，青年科研工作者比較活躍，可創(chuàng)建青年才俊專欄，鼓勵(lì)年輕作者投稿?？傊形膶W(xué)術(shù)期刊要多元化、多樣化，以滿足中國(guó)學(xué)者的需求。