石油被稱為現(xiàn)代工業(yè)的“血液”、但在新中國成立之初、百廢待興之時，它卻成了阻礙中國經(jīng)濟發(fā)展的絆腳石。

身處特殊年代，中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱大連化物所）的科學家讓研究方向與民族振興同向同行，將個人志向與國家命運相融相連，把發(fā)展水煤氣合成液體燃料、支持新中國石油工業(yè)的恢復作為自己光榮的使命，解決了國家的燃眉之急。

這是大連化物所緊扣時代脈搏所取得輝煌成就的一個縮影。70年，一項又一項創(chuàng)新成果從這里汩汩涌流，一代又一代科研人在此生生不息……

心懷大局赴使命

1953年，新中國第一個五年計劃實施，隨之而來的是《1956年至1967年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃》的起草、論證，它關乎國家科技發(fā)展的大計。

為此，大連化物所確定了三方面的規(guī)劃內(nèi)容。除了繼續(xù)發(fā)展人造石油技術、提高原油加工技術，還要瞄準國民經(jīng)濟和國防建設所需的產(chǎn)品。

抗美援朝戰(zhàn)爭爆發(fā)后，國內(nèi)急需炸藥，甲苯作為炸藥的重要原料非常短缺。研究所研制出七碳餾分脫氫環(huán)化制甲苯催化劑，并最終成功實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，對當時的國防事業(yè)發(fā)揮了不可磨滅的作用。

1958年，“兩彈一星”研制被提上日程。中國科學院原副院長張勁夫曾在他的著作《請歷史記住他們——關于中國科學院與“兩彈一星”的回憶》中提到，當時中科院有四個最知名的化學研究所參與其中，號稱“四大家族”，當中就包括大連化物所。

上世紀60年代，國家從蘇聯(lián)進口的航空煤油供應中斷，大連化物所迅速將加氫異構化催化劑列為攻關重點，1966年在大慶建成我國自行設計的規(guī)模最大的航空煤油廠。

1962年11月，青島的深秋海風微涼，可它絲毫沒有影響張大煜、白介夫、朱葆琳、顧以健、張存浩等人的澎湃之心。

他們參加的是一個關乎大連化物所未來的重要會議。這次青島會議也是研究所科學目標和學科方向選擇最關鍵的一次轉(zhuǎn)折。

根據(jù)國家戰(zhàn)略目標的轉(zhuǎn)移，他們討論、制定了建成綜合性研究所的規(guī)劃，確立了催化、色譜、燃燒、金屬有機、化學反應動力學和物質(zhì)結構等6個學科領域，以及火箭推進劑、重有機合成、技術裝備三項任務。

此后，無論在基礎研究還是技術創(chuàng)新領域，大連化物所開始多點開花。

1965年，研究所無懼國外技術的嚴密封鎖，承擔了全國工業(yè)交通技術革命重點攻關項目——合成氨原料氣凈化新流程三項催化劑的研制任務，短短半年內(nèi)就使我國合成氨工業(yè)從20世紀40年代的水平，一躍進入世界先進水平。該成果被中央五部委聯(lián)合表彰為新中國成立以來16項化工先進技術之一。

1978年，隨著科學春天的到來，大連化物所第一個“微觀反應動力學研究室”應運而生，并研制出我國第一臺交叉分子束實驗裝置等重大成果，多項課題獲中科院科技進步獎和國家自然科學獎。從這里走出的樓南泉、張存浩、朱清時、何國鐘、沙國河、楊學明、張東輝先后當選為中科院院士。

厚積薄發(fā)促轉(zhuǎn)化

世紀之交，中科院實行知識創(chuàng)新工程，大連化物所作為首批試點單位之一，在多年蓄勢的基礎之上，進入一個快速發(fā)展時期。大連化物所所長劉中民眼里的“好東西”頻頻閃現(xiàn)。

李燦在1996年回國后開展的第一個課題是啟動我國紫外拉曼光譜催化表征研究。盡管歷經(jīng)波折，但經(jīng)過兩年奮戰(zhàn)，研制成功我國第一臺用于催化和材料研究的紫外共振拉曼光譜儀。由于這項技術的創(chuàng)新性和對催化材料表征的重要意義，它被國際權威科技媒體評述為當時研究表面催化的三項重大進展之一，并獲得了中科院發(fā)明獎和國家技術發(fā)明獎二等獎、國際催化獎等。2003年，李燦成為中科院最年輕的院士之一。

同一時期，張濤團隊攻克了催化劑的結構強度、低溫活性、工程放大等難題，使肼水燃料催化分解技術成功用于某型飛機的應急動力系統(tǒng)，為飛機設計定型、打破國外封鎖，作出了重要貢獻。該成果在2006年獲得國家技術發(fā)明獎二等獎和國家科技進步獎特等獎。

2011年，楊學明團隊聯(lián)合上海應用物理研究所提出的“大連相干光源—大連極紫外自由電子激光”項目，成為國家自然科學基金國家重大儀器專項第一個資助經(jīng)費過億的項目。6年后，當今世界上唯一運行在極紫外波段的自由電子激光裝置——“大連光源”，發(fā)出了世界最強的極紫外自由電子激光脈沖。劉中民頗為興奮地表示，這一為探索未知物質(zhì)世界、發(fā)現(xiàn)新科學規(guī)律、實現(xiàn)技術變革而建立的前所未有的研究工具，也將成為世界級的人才高地和學術交流平臺。

從“科學救國”的實踐中成長起來的大連化物所，一直秉持“國家最需要什么，我們就搞什么”的文化傳統(tǒng)。

“歸根到底，最終能夠解決國家發(fā)展需求的并不是科學家，而是企業(yè)家！”大連化物所黨委書記王華道出了背后的根本邏輯——技術研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化的無縫對接，才是大連化物所獨特的優(yōu)勢所在。

每一個大連化物所人都知道一個引以為傲的故事，它跨度30年，歷經(jīng)4代科研人。

上世紀80年代初，為了應對石油危機，保障能源戰(zhàn)略安全，大連化物所開始部署一項煤代油的前沿研究——甲醇制烯烴。經(jīng)歷了失敗、研究，再失敗、再研究，終于在上世紀90年代中期有了一定的技術儲備。

劉中民在此時接過帶頭人的接力棒，一路篳路藍縷、櫛風沐雨，只為改進并推動這項研究成果的工業(yè)示范及規(guī)模生產(chǎn)。但由于國際原油價格低廉，沒有一家企業(yè)看得上這項技術。

百煉成鋼的劉中民蟄伏了好幾年，但從未放棄。2004年，國際油價開始回升，這項技術才真正迎來了春天。

幾乎沒有依靠國家資金的注入，大連化物所與新興能源科技有限公司、洛陽工程公司合作，建成了世界上第一套萬噸級甲醇制烯烴工業(yè)性試驗裝置，于2006年完成了工業(yè)性試驗，2010年實現(xiàn)首次工業(yè)化生產(chǎn)。

現(xiàn)如今，甲醇制烯烴第三代技術也已經(jīng)完成千噸級中試，其系列技術已經(jīng)簽訂了25套裝置的技術實施許可合同，烯烴產(chǎn)能達1500萬噸/年，為我國創(chuàng)造了一個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

2014年，這項成果獲得國家技術發(fā)明獎一等獎。在劉中民看來，成果轉(zhuǎn)化的關鍵在于，“研究機構能否提供企業(yè)和社會真正用得上的技術發(fā)明”。

在以市場為導向、瞄準企業(yè)急需的核心技術方面，干氣制乙苯也是一個極為出色的代表。

催化干氣制乙苯技術是將煉油廠催化裂化、催化裂解等裝置產(chǎn)生的干氣中的乙烯與苯反應生成乙苯，這叫“變廢為寶”。

1985年，時任大連化物所副所長的李文釗帶隊到撫順石化公司考察，并提出要開發(fā)一條新的難度極大的催化干氣制乙苯技術路線。

大連化物所知識產(chǎn)權與成果轉(zhuǎn)化處處長張晨介紹，由于科研人員長期在產(chǎn)業(yè)化技術研發(fā)的環(huán)境中浸潤，儲備充足，工業(yè)化能力強。到1993年，團隊就已經(jīng)完成了從小試、中試到放大生產(chǎn)的過程，干氣制乙苯工業(yè)化試驗裝置建成并實現(xiàn)一次投產(chǎn)成功，達到了當時的世界先進水平。

截至2019年初，這項技術在國內(nèi)開工建設和投產(chǎn)的工業(yè)裝置共23套，總規(guī)模達到200余萬噸/年乙苯的生產(chǎn)能力，實現(xiàn)投資總額達120余億元。

“如今，大連化物所與企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新、合作，已經(jīng)覆蓋了從基礎研發(fā)的最前端，到技術商業(yè)化的各個環(huán)節(jié)。”張晨還提到，在這一發(fā)展歷程中，大連化物所年專利申請量已經(jīng)從2000年的114件增加到2018年的1519件。

從零開始布新局

也許是當年沖著張大煜才來到大連化物所讀研的緣故，中科院院士李燦身上也有著一份異乎尋常的使命感。

作為國際催化學會理事會第一位中國科學家主席，李燦早就是國際催化領域塔尖上的人物。但在2000年，這位功成名就的科學家出人意料地放棄了傳統(tǒng)催化研究方向，轉(zhuǎn)而投身催化界的世界難題——太陽能光催化分解水制氫。對他而言，一切幾乎從零開始，且長期難以得到工業(yè)界的支持。

關于這個決定，李燦是這樣解釋的，“過去百年歷史的傳統(tǒng)催化主要是在解決化石資源作為能源和材料的轉(zhuǎn)化過程中發(fā)展繁榮起來的， 今后的催化應該更關注人類社會生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的問題”。

經(jīng)過審慎考慮和認真調(diào)研，他堅信太陽能催化分解水制氫與未來清潔能源發(fā)展、國家戰(zhàn)略研究方向是高度契合的。

于是他從大學基礎光電物理開始，從搭建實驗儀器到裝置運行，從組建團隊到規(guī)模逐漸擴大，從3年不發(fā)文章，到產(chǎn)生多項重要成果，從基礎研究再到應用研究，堅持了整整18年。

這種長線研究走得太難、太遠，其中的坎坷、困惑，只有李燦自己清楚。

現(xiàn)在，這一研究方向已經(jīng)發(fā)展為世界科技熱潮，而他的研究工作在國際上也由最初的“跟跑”“并行”，到了“領跑”的位置。由于在太陽能光催化這一領域作出的突出貢獻，2017年，李燦被授予日本光化學學會頒發(fā)的光化學獎；2019年，獲得首屆亞太催化成就獎?；谔柲芸茖W轉(zhuǎn)化的基礎研究成果形成的太陽燃料合成技術，目前正在甘肅蘭州進行我國第一個千噸級工業(yè)化示范工程裝置試驗。

無獨有偶，在大連化物所，李燦不是唯一做出這種選擇的人。2000年，作為中國科學院“百人計劃”人才從日本回到大連化物所的張華民，最初以燃料電池為研究方向，后于2004年開發(fā)出我國第一臺150千瓦城市客車用氫/空氣燃料電池發(fā)動機，實現(xiàn)了我國大功率燃料電池發(fā)動機從無到有的突破。

然而，他也完成了一次“陌生”的轉(zhuǎn)身，同樣瞄準清潔能源，研究的是主流儲能體系之外的全釩液流電池，以解決風能、太陽能等可再生能源發(fā)電中遇到的難題。

截至2018年，大連融科儲能技術發(fā)展有限公司與大連化物所已合作實施了30余項全釩液流電池儲能系統(tǒng)工程示范和產(chǎn)業(yè)化應用項目，其電解液、電堆及儲能系統(tǒng)已出口到美國、德國和日本等國家。這是目前全球唯一掌握完整全釩液流電池儲能全產(chǎn)業(yè)鏈的團隊。

李燦抑或張華民的選擇沒有追隨熱點，相反，都是從當時的極冷處入手。

“大連化物所很少從事短平快的研究項目。那些出色的科研成果，至少耕耘十幾載，才得以開花結果。”王華由衷地佩服這些科學家的精神風骨。

不管眼下是冷還是熱，有資源也好沒資源也罷，正是靠著科學家的戰(zhàn)略思維、長遠眼光，響應國家的大政方針，提前尋找新的研究點，才讓研究所的發(fā)展后勁十足。

2007年，大連化物所經(jīng)國家批準籌建潔凈能源國家實驗室，10年后，大連化物所聯(lián)合中科院院內(nèi)20 余家能源領域優(yōu)勢力量，籌建中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院，并將可持續(xù)發(fā)展的能源研究作為主導方向。

在劉中民看來，能源領域的創(chuàng)新研究面臨多學科交叉、風險大、時間長、技術難的特點。在新的歷史發(fā)展階段，加強學科布局和發(fā)展方向的頂層設計，集中力量、統(tǒng)籌規(guī)劃，將是引導能源領域重大科研成果不斷輸出的重要保障。