■本報記者 倪思潔
化學是一門處于快速發展中的基礎學科,又是一門與國計民生緊密相連的應用性學科。國家“十四五”以及更長時期的發展,對加快化學領域創新引領、推動綠色可持續發展、提升科技自立自強能力提出了更加迫切的要求。
作為中國科學院學部的組成部分,中國科學院化學部(以下簡稱化學部)多年來聚焦化學學科前沿與國家重大需求,為科技進步、產業升級提供了堅實的智力支撐,在推動我國化學領域科技事業發展進程中發揮著舉足輕重的作用。
在科技創新浪潮奔涌、國家戰略需求迫切的當下,中國化學學科的下一步要如何走,化學部將如何進一步發揮智庫作用?對此,《中國科學報》專訪了中國科學院院士、化學部常委會主任張濤。
《中國科學報》:近年來,化學部在科技智庫工作方面的總體思路和主要目標是什么?
張濤:近年來,化學部開展科技智庫工作始終以服務國家重大戰略需求為核心出發點,以推動化學學科與社會經濟深度融合為導向,逐步形成了清晰的總體思路與明確的主要目標。
在總體思路上,我們堅持“四個聚焦”。一是聚焦國家戰略方向,緊密圍繞“雙碳”目標、新材料研發、生物醫藥創新等國家重點任務,謀劃化學領域的關鍵問題與解決方案;二是聚焦學科前沿動態,把握國際化學研究熱點與趨勢,結合我國實際需求,提前布局前瞻性、戰略性研究課題;三是聚焦跨學科融合,打破學科壁壘,加強化學與物理學、生物學、信息科學等多學科的交叉合作,為復雜問題的解決提供多元視角;四是聚焦創新研究模式,充分利用大數據、人工智能等新技術,革新研究方法與手段,提高研究效率與質量。
基于此,我們設定了三大主要目標。其一,打造國際一流的化學科技智庫品牌,通過產出一系列高質量、有影響力的研究成果,在國際化學智庫領域占據重要地位,引領學術發展方向;其二,成為國家科學決策的核心支撐力量,精準對接政府部門需求,為產業政策制定、重大項目規劃等提供科學、專業、可靠的咨詢建議;其三,構建產學研深度融合的創新生態,促進化學科技成果的高效轉化與應用,推動化學工業綠色、可持續發展,助力解決能源、環境、健康等領域的全球性問題。我們希望通過不懈努力,讓化學部科技智庫成為國家科技創新體系中的關鍵一環,為實現高水平科技自立自強貢獻化學智慧與力量。
《中國科學報》:在決策咨詢方面,化學部取得了哪些成果?這些成果是如何將學科特色與國家戰略需求相結合的?
張濤:面對我國科技發展大勢,與化學學科相關的咨政建議需求增長明顯,咨詢成果數量顯著增加。近3年來,化學部持續產出了一批具有實效性和可行性的高質量咨詢成果,咨政建言實效性明顯。
其中,由化學部院士牽頭上報的咨詢報告有3份,包括段雪院士負責的《關于確保我國鋰資源戰略安全與推進儲能技術發展的建議》、楊玉良院士負責的《關于前瞻部署國家科學教育的幾點建議》和《全球化新格局下全方位吸引國際一流科技人才的政策建議》。
上報院士建議有16份,包括白春禮院士負責的《關于加快聚乳酸等生物基材料產業布局的建議》和《關于深化科技合作支撐“一帶一路”建設高質量發展的建議》、江雷院士負責的《關于大力發展我國硅基陶瓷材料產業的建議》、孫世剛院士負責的《關于加快我國高端電子電鍍基礎和工業發展的建議》等,為國家發展決策提供了科學有力的支撐,切實發揮了科技智庫作用。
《中國科學報》:在建設高水平科技智庫的過程中,化學部如何確保咨詢研究成果的專業性和高質量?在組織形式上有哪些創新舉措?如何保證咨詢研究成果的時效性和政策轉化效率?
張濤:在建設高水平科技智庫進程中,化學部始終將咨詢研究成果的專業性與高質量放在首位。我們組建了以院士、資深專家為核心,融合高校、科研院所及企業的跨學科研究團隊,確保研究視角多元、分析深入;同時嚴格遵循科學規范流程,引入國際前沿方法和技術,從問題提出到結論論證,每個環節都反復推敲驗證。
在組織形式創新上,我們快速組建專項團隊,發揮成員專長提高效率,同時深化跨部門、跨機構合作,與院內其他學部、國內外科研單位、政府及產業界共建聯合研究中心,開展項目合作。在多學科交叉的重大課題中,聯合材料學、物理學等領域專家協同攻關,取得顯著成效。
為保證成果時效性與政策轉化效率,我們構建了完善的成果跟蹤反饋機制。實時監測政策動態與社會需求,動態調整研究方向;成果完成后,通過專題報告、發布會等多渠道快速報送,并加強與政策制定者溝通解讀。
《中國科學報》:面向未來,學部在智庫咨詢決策方面有哪些新的規劃或重點方向?
張濤:在未來的工作中,我們將緊密圍繞化學領域核心技術發展和國計民生重要問題等積極開展咨詢調研,深入分析重點領域和核心技術等重大問題,敏銳把握化學領域相關突發事件,提出切實可行的咨詢建議。
一是打通科技進步、國家需求和產業發展通道,圍繞制約高水平科技自立自強最緊迫的問題主動部署項目。充分調動院士的主動性和積極性,選擇關鍵點突破,提高自主提出咨詢建議和主動部署項目的比例。
二是進一步完善常委會咨詢工作研究小組工作機制。學部咨詢工作小組由分管專項工作的副主任任組長,相應專門委員會的委員為組員,可根據領域擴大參與咨詢工作小組會議的院士范圍;充分發揮小組在應急響應和咨詢工作能力提升方面的作用,研究部署分管專項工作并提出下一年度的工作落實方案。
三是緊密結合國家需求,圍繞國家重大戰略開展咨詢。重點關注科研儀器設備、試劑等的國產化研制生產、戰略保障領域,關注新型儲能等綠色低碳技術,以及多時間尺度高安全、低成本、規模化的先進儲能技術領域,稀土、高性能合金和復合材料等的核心技術突破領域,加強對納米科學、材料科學、催化科學等方向的超前部署,關注化學品風險評估及控制、新污染物風險防控等領域。同時,進一步優化化學領域對國家產業發展領域的咨詢支撐,提升化學領域科技創新對實體經濟的支撐作用。
《中國科學報》:就化學學科本身的發展來看,從全球視角,過去5到10年間,化學領域最大的突破體現在哪里?目前,中國在這些方面的研究處于怎樣的水平?
張濤:當前,化學在多個維度上正經歷深刻變革,研究對象不斷擴展,研究手段日益豐富。從全球視角看,過去5到10年間,化學領域取得了諸多重大突破。
首先,計算化學的進步尤為顯著,隨著相關理論方法不斷完善,計算化學能解決更復雜的問題。其次,材料化學領域成果豐碩,比如新型納米材料的可控合成成為現實,科學家能夠通過調控合成條件,精確控制納米材料的形貌、尺寸與結構,進而定制其性能。最后,能源化學方面發展迅猛,例如鈣鈦礦太陽能電池的研制,為太陽能的高效利用帶來新希望。
在這些前沿領域,中國化學研究已全面邁進世界“第一梯隊”,并在不少方面實現“領跑”。
在計算化學領域,我國科研人員積極開發具有自主知識產權的計算化學軟件和算法,利用計算化學手段,在化學動力學、催化反應機理等基礎研究和藥物設計、材料性能預測等應用研究中,取得大量高質量成果。
在材料化學領域,我國科學家提出一系列創新合成策略,制備出多種具有獨特結構和性能的納米材料。在石墨烯研究方面,不僅在高質量石墨烯宏量制備技術上領先,其復合材料的開發與應用也取得了豐碩成果,相關論文發表數量和引用頻次位居世界前列。
在能源化學領域,我國在鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提升、界面工程優化等關鍵問題上取得突破,多次創造電池效率世界紀錄。固態電池研究中,關鍵材料研發和電池體系構建方面也成績卓著,部分成果已實現產業化應用。我國多個能源催化新過程實現工業化,處于國際領先地位。
《中國科學報》:當前,大數據、人工智能技術正在引發化學學科的研究范式變革,機器化學家等人工智能平臺正在幫助科學家更高效地完成科學研究。你認為這會對我國化學學科的發展產生怎樣的影響?未來,我國化學學科會迎來怎樣的發展趨勢?
張濤:在我看來,大數據與人工智能技術正在重塑化學研究范式,為我國化學學科發展帶來新機遇,其影響深遠。
在研究效率與精度層面,傳統化學研究依賴大量實驗試錯,而人工智能平臺能快速處理海量化學數據,借助機器學習算法精準預測反應路徑、篩選材料性能。在藥物研發中,它可從數萬分子結構中迅速鎖定潛在的活性化合物,大幅縮短研發周期,降低成本,助力科研人員聚焦創新,加速領域突破。在催化劑研制方面,可以通過單原子催化概念與人工智能技術和大數據的結合,進行催化劑的理性設計。
在學科發展深度上,人工智能憑借強大計算分析能力,能模擬復雜化學過程,揭示微觀反應機理,為化學理論發展提供支撐,助力攻克長期難題,推動基礎化學研究邁上新高度。
人才培養與科研合作模式也因人工智能而發生變革。人工智能為化學教育提供虛擬實驗等新工具,幫助學生深化原理理解;同時打破學科壁壘,促進化學與計算機科學、數學等多學科交叉,催生新研究方向,培養復合型人才。
展望未來,我國化學學科將呈現多元趨勢。學科交叉融合會更加深入,化學與人工智能、大數據等學科交叉領域將成為創新熱點,智能響應材料等新興方向有望實現突破;綠色化學與可持續發展將成為重要方向,人工智能優化化學工藝,推動化學工業綠色轉型;人工智能驅動的個性化化學研究也將普及,定制化化學產品和解決方案將滿足社會多樣化需求。在新技術助力下,我國化學學科必將蓬勃發展,在國際舞臺發揮更大作用。
《中國科學報》(2025-06-06第1版要聞)本文鏈接:張濤:智匯化學,賦能國家戰略需求http://m.sq15.cn/show-11-21661-0.html
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