科技日?qǐng)?bào)記者 符曉波

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王野教授主攻了二十多年的研究方向成為熱點(diǎn)。

近一段時(shí)間以來(lái)，王野課題組系列研究成果一經(jīng)發(fā)表就引起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，更有不少企業(yè)登門(mén)尋求項(xiàng)目落地投產(chǎn)的合作可能。目前，團(tuán)隊(duì)合成氣直接制烯烴、芳烴技術(shù)已成功走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入企業(yè)中試階段。

這令從事基礎(chǔ)研究二十多年的王野感到欣喜：“這證明我們的前沿基礎(chǔ)研究方向是可以服務(wù)國(guó)家重大需求的，是具有產(chǎn)業(yè)化價(jià)值的?！?/p>

2021年，王野光榮入選福建省“最美科技工作者”稱(chēng)號(hào)。

廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王野教授（左二）和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室（廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院供圖）

立志開(kāi)拓原創(chuàng)性工業(yè)減碳新技術(shù)

占全球主導(dǎo)地位的碳基能源在推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)步的同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。“有沒(méi)有什么新方法能從源頭上清潔利用碳資源，從中提出更高價(jià)值、更清潔的燃料和化學(xué)品？”這是碳一分子的專(zhuān)家王野在科研道路上一直尋找的答案。

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，減少碳排放作為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵解決路徑之一，王野主要研究方向——提高碳基能源利用效率成為備受關(guān)注的科技熱點(diǎn)。

然而，碳基能源高效利用轉(zhuǎn)化在二十多年前還是前沿領(lǐng)域。在南京大學(xué)研究生時(shí)期、東京工業(yè)大學(xué)讀博時(shí)期，王野有幸在導(dǎo)師的指引下接觸到這些國(guó)際前沿研究課題，并逐步找到自己的方向，堅(jiān)定地走上科研道路。

“做科研一開(kāi)始是懵懂的，以為就是看別人做什么，然后自己開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，求學(xué)幾年，才領(lǐng)會(huì)到科學(xué)研究不是求同而是求異，只有不斷求異才能做出原創(chuàng)性突破。”

2001年，在日本完成學(xué)業(yè)并已在日本高校工作的王野，應(yīng)中科院院士萬(wàn)惠霖等邀請(qǐng)，選擇回國(guó)到廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院任教?！拔覈?guó)‘富煤貧油少氣’，國(guó)內(nèi)會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)期倚重煤炭資源，我想嘗試有沒(méi)有新方法讓煤炭資源的利用更清潔、更高效，排放的二氧化碳更少?！北藭r(shí)的王野正值35歲創(chuàng)造力高峰的年齡，他迫切地期待回國(guó)開(kāi)展更多自己喜歡、具有原創(chuàng)性、可為國(guó)家在工業(yè)減碳方面提供新思路、新技術(shù)的基礎(chǔ)研究。

從理論創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)落地

回國(guó)后的王野一直圍繞碳基能源尋找綠色低碳的化學(xué)過(guò)程，對(duì)合成氣、二氧化碳、甲烷等我國(guó)資源豐富的碳一分子的高效轉(zhuǎn)化利用展開(kāi)科研攻關(guān)。

碳資源清潔高效轉(zhuǎn)化利用，聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，要實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度很大，需要開(kāi)拓高效、高選擇性催化轉(zhuǎn)化新路線，就像是設(shè)計(jì)師要從無(wú)到有設(shè)計(jì)一條全新道路。特別是基礎(chǔ)研究，是一個(gè)從0到1、從無(wú)到有的過(guò)程，追求一種全新的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)，不斷試錯(cuò)。

烯烴和芳烴分別是應(yīng)用廣泛的化學(xué)原料。傳統(tǒng)烯烴、芳烴的生產(chǎn)主要靠石油，但我國(guó)石油依賴(lài)進(jìn)口，煤制烯烴和芳烴就成了我國(guó)科學(xué)家一直在攻關(guān)的技術(shù)路線。此前的一些技術(shù)中，煤制烯烴和芳烴需要經(jīng)歷多步過(guò)程，其間還會(huì)產(chǎn)生許多副產(chǎn)物，造成新的排放和污染。

“我們的目標(biāo)就是讓這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程更精準(zhǔn)，直接生產(chǎn)出我們需要的產(chǎn)品?！?帶著這樣的設(shè)想，王野及其團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新發(fā)展了“反應(yīng)耦合”“接力催化”等催化反應(yīng)調(diào)控的新策略，發(fā)展出提升合成氣轉(zhuǎn)化選擇性的普適方法，并由此開(kāi)辟了合成氣直接制低碳烯烴、芳烴、乙醇等重要化學(xué)品的新路線。

眼下，碳基能源高效轉(zhuǎn)化利用不僅是國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，更是許多煤化工企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的現(xiàn)實(shí)需要。王野團(tuán)隊(duì)這一原創(chuàng)性合成氣直接制烯烴、芳烴技術(shù)顯示出強(qiáng)大的工業(yè)優(yōu)勢(shì)和吸引力。2017年，王野團(tuán)隊(duì)合成氣直接制烯烴、芳烴技術(shù)取得實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成功，并在2020年與國(guó)內(nèi)能源龍頭企業(yè)之一的陜煤集團(tuán)合作啟動(dòng)百?lài)嵓?jí)中試放大。

原創(chuàng)研究成果走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化中試，對(duì)于從業(yè)二十多年的王野教授來(lái)說(shuō)還是首次，“追求創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究確實(shí)是條艱辛的路，其中的成功大多是在多次失敗的基礎(chǔ)上取得的?，F(xiàn)在我們所取得的每一項(xiàng)重要成果都有著多年的積累，變革性技術(shù)背后凝聚著強(qiáng)大的科學(xué)基礎(chǔ)。”

從科研工作者的眼光出發(fā)，王野認(rèn)為，雖然大多實(shí)驗(yàn)室成果都不能走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，但是只有通過(guò)基礎(chǔ)研究的不斷積累，才能孕育出真正意義上的原創(chuàng)性成果。“一項(xiàng)原創(chuàng)性研究從想法到實(shí)驗(yàn)，再到產(chǎn)出成果，最后投入應(yīng)用是漫長(zhǎng)的螺旋式上升的研究過(guò)程，作為一名從事基礎(chǔ)研究的工作者能夠最終看到這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)將是一大幸事?！?/p>

廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院王野教授在授課（廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院供圖）

基礎(chǔ)研究要?jiǎng)?chuàng)新求異 立足國(guó)家需求

重大科技成果絕非一朝一夕可得。一路走來(lái)，從不受關(guān)注的前沿理論，到產(chǎn)出原創(chuàng)性成果，最終投入實(shí)踐，王野主持的相關(guān)原創(chuàng)性成果在近幾年陸續(xù)“浮出水面”。例如“反應(yīng)耦合”“接力催化”等催化反應(yīng)調(diào)控的新策略就經(jīng)過(guò)整整20年的攻關(guān)，二氧化碳催化加氫制甲醇研究成果歷時(shí)6年才有了重要進(jìn)展。

一項(xiàng)研究從基礎(chǔ)到應(yīng)用，周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高、不確定性大，很多研究最終也沒(méi)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的成果?！白非髣?chuàng)新的基礎(chǔ)研究確實(shí)是條艱辛的路，但不能沒(méi)有人做。”說(shuō)起外人看來(lái)枯燥而單一的基礎(chǔ)研究工作，王野說(shuō)，自己也曾有過(guò)浮躁甚至迷茫，也曾因自認(rèn)為非常棒的成果難以得到認(rèn)可而沮喪。但當(dāng)想到自己的原創(chuàng)性的成果，最終能產(chǎn)業(yè)化，為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，一股成就感就在王野心底里油然而生。

近年來(lái)，王野團(tuán)隊(duì)成果相繼引起國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。在多相催化領(lǐng)域，已有多名國(guó)際知名學(xué)者在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊專(zhuān)文對(duì)王野團(tuán)隊(duì)發(fā)展的合成氣催化轉(zhuǎn)化新路線給予高度評(píng)價(jià)。榮譽(yù)加身，但王野依然和其他科技工作者一樣，默默奮斗在科研一線，同時(shí)也不忘甘為人梯，為國(guó)家培養(yǎng)新一代科技英才。

“基礎(chǔ)研究要?jiǎng)?chuàng)新求異，而不是人云亦云。”他常常將這樣的科研理念傳遞給自己的學(xué)生，教他們培養(yǎng)自己的科學(xué)審美觀，囑托學(xué)生要將科研方向立足國(guó)家需求，其次要對(duì)未知始終充滿好奇和興趣。

“老師活躍前沿的學(xué)術(shù)思想，精益求精的工作作風(fēng)和夜以繼日的工作熱情讓我領(lǐng)略到真正的科研精神。”去年剛畢業(yè)的馬文超博士如是說(shuō)。受其影響，他培養(yǎng)的學(xué)生中已有三十多位堅(jiān)定地走上科研的道路。

關(guān)鍵詞： 廈門(mén)大學(xué) 需求 基礎(chǔ)