“中國(guó)工程科技中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略研究”是中國(guó)工程院與國(guó)家自然科學(xué)基金委于2009年設(shè)立聯(lián)合基金開(kāi)展的重大咨詢(xún)項(xiàng)目，其宗旨是著眼于滿(mǎn)足2030年前后我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)工程科技的重大需求，對(duì)影響我國(guó)可持續(xù)發(fā)展、影響國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、影響國(guó)家安全的重大問(wèn)題開(kāi)展研究。

　　6月8日，在中國(guó)工程院第十次院士大會(huì)上，院士們對(duì)該項(xiàng)目的階段成果進(jìn)行了交流?！犊茖W(xué)時(shí)報(bào)》記者擷取了其中一些精彩的內(nèi)容進(jìn)行報(bào)道，以期增進(jìn)讀者對(duì)未來(lái)20年重大關(guān)鍵工程技術(shù)及其發(fā)展目標(biāo)的了解。

　　新材料將成未來(lái)支柱性產(chǎn)業(yè)

　　2009年，世界新材料市場(chǎng)規(guī)模接近1萬(wàn)億美元，新材料產(chǎn)業(yè)正向高性能、納米化、復(fù)合化及綠色發(fā)展。國(guó)內(nèi)新材料工程科技取得長(zhǎng)足進(jìn)步，技術(shù)水平進(jìn)一步提高，已初步形成區(qū)域特色，但仍存在規(guī)模小、高端少、缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)等問(wèn)題。

　　當(dāng)前，我國(guó)應(yīng)對(duì)金融危機(jī)已進(jìn)入“調(diào)結(jié)構(gòu)”階段。新材料工程技術(shù)的進(jìn)步被認(rèn)為可對(duì)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式發(fā)揮重要作用。新材料工程與科技高度融合，可能引起新一輪產(chǎn)業(yè)革命，將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，可大幅度提升我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

　　新材料工程科技發(fā)展的中長(zhǎng)期目標(biāo)是：掌握重點(diǎn)新材料領(lǐng)域的關(guān)鍵工程技術(shù)；推廣新材料綠色制造流程；初步形成新材料產(chǎn)業(yè)體系；建設(shè)一批新材料產(chǎn)業(yè)基地和具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型新材料產(chǎn)業(yè)集團(tuán)；形成自主制造重大裝備的能力；逐步實(shí)現(xiàn)向材料強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。

　　新能源材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池材料工程化技術(shù)；儲(chǔ)氫材料及燃料電池材料工程化技術(shù)；大規(guī)模非晶硅和其他薄膜太陽(yáng)能電池工程化技術(shù)與裝備；鋯及鋯合金材料工程化技術(shù)；大型鋼鑄鍛件工程化技術(shù)；非晶合金材料與高效節(jié)能電機(jī)工程化技術(shù)。

　　信息材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：半導(dǎo)體照明材料工程化技術(shù)，TFT-LCD，OLED、激光等新型顯示材料工程化技術(shù)；300mm硅片及200mmSOI硅基材料工程化技術(shù)；集成電路用光刻膠和靶材工程化技術(shù)；相變與海量存儲(chǔ)材料的研發(fā)與工程化技術(shù)；大尺寸、高質(zhì)量激光晶體和非線性光學(xué)晶體的研發(fā)和工程化技術(shù)；第三代半導(dǎo)體工程化技術(shù)。

　　稀土功能材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：高性能稀土磁性材料和納米稀土催化材料工程化技術(shù)；稀土高效清潔制備與循環(huán)冶金工程化技術(shù)；固態(tài)氧化物燃料電池SOFC用稀土電極催化材料及相關(guān)應(yīng)用工程化技術(shù)；超純稀土化合物及金屬制備工程化技術(shù)和裝備。

　　生物醫(yī)用材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：活性可降解材料、組織工程支架材料等生物醫(yī)用材料和植入器件的研發(fā)和工程化技術(shù)；用于藥物控釋和藥物載體的納米生物醫(yī)用材料技術(shù)；常規(guī)生物醫(yī)用材料的表面改性技術(shù)；具有分子識(shí)別和特異免疫功能的血液凈化材料技術(shù)。

　　航空航天材料領(lǐng)域涉及的重大工程技術(shù)包括：高性能碳纖維工程化技術(shù)；高性能新型增韌的高溫高強(qiáng)樹(shù)脂工程化技術(shù)；高強(qiáng)高韌鋁合金材料工程化技術(shù)。

　　勾勒過(guò)程工程低碳減排路徑

　　近年來(lái)，我國(guó)化工、冶金、建材行業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量均有驚人的發(fā)展。硫酸、燒堿、化肥等主要化工產(chǎn)品，合成纖維和焦炭、電石等煤化工產(chǎn)品產(chǎn)量，近幾年始終居世界首位；原油加工能力、乙烯、合成橡膠、合成樹(shù)脂等產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界第二；粗鋼產(chǎn)量自1996年起已經(jīng)連續(xù)14年居世界第一，2009年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量占全球的46.6%；有色金屬自2002年起連續(xù)8年居世界第一；水泥產(chǎn)量自1985年起連續(xù)25年居世界第一，2009年中國(guó)水泥產(chǎn)量達(dá)16.5億噸，約占世界產(chǎn)量的一半；此外，平板玻璃、陶瓷磚、衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量均為世界第一。

　　與此同時(shí)，化工、冶金和建材三大行業(yè)能耗持續(xù)走高。根據(jù)2007年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，三大行業(yè)占全國(guó)總能耗的41.83%，其占工業(yè)的比例達(dá)到58.41%。環(huán)境排放形勢(shì)不容樂(lè)觀：其中，二氧化硫排放，三大行業(yè)占工業(yè)的29.4%；廢水排放，三大行業(yè)占工業(yè)的34.3%；煙粉塵排放，三大行業(yè)占工業(yè)的62.8%；二氧化碳排放，三大行業(yè)占化石燃料引起排放的工業(yè)比例為56.46%。

　　在我國(guó)工業(yè)化發(fā)展的道路上，上述嚴(yán)峻挑戰(zhàn)已不容回避。在這一大背景下，流程制造業(yè)工程科技發(fā)展正在出現(xiàn)新的取向：構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)間的工業(yè)生態(tài)鏈，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，緩解資源、能源約束的矛盾，減少環(huán)境污染；應(yīng)對(duì)全球氣候變化形勢(shì)，針對(duì)“行業(yè)排放”，把三大行業(yè)的發(fā)展和工藝技術(shù)進(jìn)步的重點(diǎn)放在節(jié)能減排、適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)方面；生產(chǎn)環(huán)境友好的生態(tài)產(chǎn)品，提高材料的性能、壽命和使用效率。

　　流程工業(yè)如何減排二氧化碳，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？思路之一是實(shí)施成本領(lǐng)先、綠色減量戰(zhàn)略。開(kāi)發(fā)和集成高效率、低能耗、低排放的先進(jìn)流程，建立資源節(jié)約、環(huán)境友好型的流程工業(yè)；拓展流程工業(yè)功能；經(jīng)濟(jì)、規(guī)模地生產(chǎn)高性能的產(chǎn)品和材料。思路之二是實(shí)施重點(diǎn)跨越、打造精品戰(zhàn)略。開(kāi)發(fā)能源、交通等重大工程和裝備用高技術(shù)含量、高附加值和長(zhǎng)壽的環(huán)境友好綠色材料。思路之三是實(shí)施引領(lǐng)導(dǎo)航、特色差異戰(zhàn)略。開(kāi)發(fā)重大標(biāo)志性與原創(chuàng)性工藝、技術(shù)、設(shè)備及產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新流程工業(yè)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，引領(lǐng)未來(lái)全球流程工業(yè)新發(fā)展。

　　流程工業(yè)中長(zhǎng)期總體戰(zhàn)略目標(biāo)取向，一是到2015年，流程工業(yè)單位產(chǎn)品的二氧化碳等排放降低；以產(chǎn)業(yè)間生態(tài)鏈接為特點(diǎn)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)獲得示范。二是到2020年，流程工業(yè)的二氧化碳等總排放年增量遞減；以產(chǎn)業(yè)和社會(huì)間的循環(huán)經(jīng)濟(jì)取得突破并推廣。三是到2030年，流程工業(yè)的二氧化碳排放總量降低；以產(chǎn)業(yè)和社會(huì)間的循環(huán)經(jīng)濟(jì)取得全面進(jìn)展。

　　據(jù)此，“十二五”流程工業(yè)間交叉的重大工程和關(guān)鍵技術(shù)建議包括：流程工業(yè)間及與社會(huì)構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈的關(guān)鍵技術(shù)和示范，如重點(diǎn)突破行業(yè)間和與社會(huì)層次構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)；流程工業(yè)的余熱余能和副產(chǎn)煤氣與發(fā)電行業(yè)的高效鏈接技術(shù)；燒結(jié)煙氣脫硫產(chǎn)品資源化高效升值與其他產(chǎn)業(yè)間的耦合利用技術(shù)；焦?fàn)t煤氣制氫與石化行業(yè)鏈接示范工程。

　　流程工業(yè)生產(chǎn)減排、回收和利用二氧化碳技術(shù)及其碳排放評(píng)價(jià)的方法學(xué)研究。如開(kāi)發(fā)流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能減排的集成技術(shù)；開(kāi)發(fā)二氧化碳濃縮、分離、捕集、儲(chǔ)存及利用的技術(shù)及工藝技術(shù)；研發(fā)低碳生產(chǎn)工藝、低碳技術(shù)、低碳產(chǎn)品；開(kāi)展流程工業(yè)碳排放評(píng)價(jià)的LCA等方法學(xué)研究。