市场经济下化学工业发展规划的编制(系列报道之八)
为美好未来创新  将可持续化学付诸行动
中国化工信息中心教授级高级工程师  朱曾惠
　 《欧洲可持续化学技术平台——2025年及以后年代设想》于2004年提出后，2005年6月欧盟公布了《战略研
究议程（SRA）2005》及其附录文件，2006年7月又出台了《实施行动计划（IAP）》（Implementation Action Plan）
草案。该草案是在SRA基础上进一步深入研究的成果，将SRA提出的四项战略任务分解成8个方面，明确了战略任
务的具体目标，预测将产生的影响，就相关方面达成共识，为组织合力付诸实施提供了基础。
　　该草案封面以两条醒目的标语作为主体：“为美好的未来创新，将可持续化学付诸行动”（Innovating for a
Better Future，Putting  Sustainable Chemistry into Action），表明了草案的目的和主要内容。草案的目标是
实现可持续化学确定的目标和战略议程。草案认为Suschem设想体现了欧洲化学工业对社会需求所承担的责任，包
括：为欧洲的发展提供创新的推动力，化学工业不仅仅为服装、能源、药品等许多工业领域提供原材料，也是这些
领域的创新源泉；是形成知识经济的新技术核心，化学是纳米技术、生物技术和环境技术等新型技术的核心科学；
推动欧洲可持续发展，化学工业正在提高产品和工艺过程的生态效益，优化资源利用，减少废物的排放以及对环境
的影响；扩大人们的就业范围，提高其专业技能和生活质量，化学工业是一个知识体系比较完善的领域，拥有许多
受过高级培训的从业者，为欧洲创造财富并推动其快速增长做出巨大贡献。
　　SRA所确定的四项战略任务，涉及经济和社会的8个方面。IAP草案从这8个方面着手分别组织4项战略任务
的实施，既进一步明确了SRA提出的各项研究课题的目的和预期效果，同时也使相关部门看到这些项目的潜势，有
利于吸引投资和支持，达到形成合力组织实施的总体目标。该草案共123页，内容翔实，现将其主要思路作简要介
绍，作为《Suschem》、《SRA 2005 & 附录》等文件的继续。
　　1.生物经济（Bio-based Economy）
　　工业生物技术是实现以知识为基础的生物经济的关键技术，它将生命科学知识转移到具有良好生态效益和较强
竞争力的新产品中，并将生物技术工艺与传统的生物化学工艺进行优化组合，特别是在化学、生物聚合物和生物燃
料分支的优化。
　 (1)生物催化：新型和改良型酶及其工艺
       ● 新型生物催化剂：通过新手段和技术挖掘酶的新功能和性质；
       ● 生物催化工艺设计：扩大生物催化工艺应用范围。
　 (2)开发新一代高效发酵工艺：新型和改良型微生物/宿主的生产
       ● 生产具有较强生命力的新型微生物；
       ● 通过基因和代谢工程制备新型产品；
       ● 开发适合新一代高效发酵工艺的生物反应器；
       ● 革新下游加工工艺。
　  (3)工艺过程的生态效益和集成：生物炼厂概念
　　应用农业和林业资源最大限度的提高经济和能源效率，通过工艺集成提高工艺过程生态效益，将食品和造纸工
业的生物资源形成以生物质为基础的能源、材料和化学品，通过复杂的生物质原料开发并生产多种产品。
　　2.能源
　  (1)替代能源的来源
       ● 高效、低廉的生物乙醇生产；
       ● 生物柴油、生物气体的生产以及二者在生物炼厂的集成；
       ● 金属纳米粒子的燃料应用；
       ● 光电池；
       ● 燃料电池：改善催化反应膜性能是增强EU电池竞争力的先决条件；
       ● 压电效应利用：扩大应用范围，产生较大的能源效益；
       ● 风能：开发轻质材料和传感器。
　  (2)能源节约
       ● 有效照明：开发发光二极管（LEDs）及类似部件提供有效的照明；
       ● 隔热绝缘：开发具有保温隔热性能的纳米材料。
　  (3)能源存储：开发加强和改善老产品储存能力的新工艺
       ● 电池组：开发高能量、短充电时间和长生命周期的产品；
       ● 气体储存：开发生物质制氢所需要的氢储存系统；
       ● 超级电容器：利用小体积储存大量能源。
　  (4)能源输送：应用如纳米技术等新技术进行低成本、有效的能源输送
       ● 聚合物导体：未来超级电容器和微电子器件的重要元件；
       ● 印刷电子产品：成立原型开发中心，进行连续生产的放大。
　　3.卫生保健
　　未来我们将面临的挑战是患有过敏症、遗传性疾病和传染性疾病以及癌症的病人数量的增加，社会逐步进入老
龄化阶段，保健费用提高，纳米技术将在这些方面显示巨大潜力和优势。
　 (1)诊断：将合成的生物传感器用于癌症早期诊断的监测，新型生物电子元件（生物芯片）可以识别核酸和蛋
白质，开发各类识别材料、麻醉材料、生物标记材料等。
　  (2)材料开发的计算机模拟：开发用于新药设计的快速准确的新型计算机工具手段。
　  (3)合成方法：用于合成有价值的新型手性基础化合物（纯对映体）。
　  (4)药物施放和治疗用材料的开发：开发创新性的抗癌新药、药物施放用电子传导聚合物以及现代药品及其专
用施放系统。
　　4.信息和通讯技术
　 (1)新材料及其合成：开发新一代半导体元件，掌握有关物理和电子性能，进行必要的分析、设计和优化，开
发纳米结构元件及传感器。
　 (2)自我装配和仿制：开发高级仿制技术使材料得以安全应用，应用纳米技术制作自我装配模版，随着计算机
速度和用电量的不断提高，通过开关元件降低能耗。
　  (3)界面工程：理解用于表征纳米材料集成制造芯片的全界面，需要新的度量技术表征在纳米级界面上电子结
构间的相互作用，理解有机物导体界面作用。
　  (4)光子学：用于非线性光学和光子学的多功能分子材料是研究的重要领域。
　  (5)半导体：对硅纳米管和碳纳米管的结构与性能的关系进行表征，精确掌握共键和缺限水平。
　  (6)信息储存：重点是微微秒（10-12秒）分子开关、DNA和蛋白质基生物开关以及全息照相信息存贮。
　　5.纳米技术
　　材料科学中的纳米技术推动了从建筑、通讯、保健到能源和运输等许多领域的创新。按性能要求设计材料是新
材料技术的方向，其核心是了解在纳米尺寸内通过控制结构开发材料的应用。
　 (1)材料：在材料的设计和制造中，涉及化学工程、生物技术和物理学等科学知识；材料范围涉及涂料、纺织品
和电子材料，主要类别有纳米粒子、纳米结构表面和纳米结构材料（多孔材料）；内容包括合成和加工、表面化学
技术。
　 (2)新型生产技术：在纳米尺寸上产品创新的关键是已知工艺的集成，并使之应用于纳米材料，包括新的生产技
术、简化直接书写技术、增加直接书写技术和自行直接装配技术。
　 (3)开发分析技术：掌握纳米尺寸结构与性能的关系，包括控制材料的形式和尺寸，分析技术至关重要，确定化
学组成、尺寸、形状和原子结构，测定生物组织中的纳米材料以及环境、健康和安全方面要求的性能。
　 (4)计算材料科学：建立高级材料和复合物模型、控制功能的配方模型，界面的设计、表征和建模，表面设计、
表征和建模，开发大规模科学应用软件和新型用户友好型计算工具的界面。
　　6.生活质量
　　通过降低对能源、资源的消耗和废弃物的排放，减少对环境的影响。维持公民的生活质量，使生活方式更具可
持续性。
　  (1)废物处理，土壤和水的治理：通过催化技术，解决水质纯化、土壤和水源的保持、废物处理和大气污染防
治问题，实现有效循环和回收利用。
    (2)房屋成为自给自足的能量来源：利用核心技术和相关知识，使家庭环境中应用的消费品和工艺过程产生能
源和并进行贮存，增强可再生能源的价格竞争力。如房屋表面安装光电池、高级家用电池组和替代能源存储设备，
对保温和建筑材料、涂料以及通讯方式、照明、洗涤、加热和废物处理等方面进行创新，使家庭环境拥有良好的生
态效益。
　  (3)家庭感觉：创造使消费者在家中便可感受舒适、安全和健康的新产品和服务，需要解决在家中对消费者身
体进行诊断的技术问题，同时应使消费者可以承受这些消费品的价位。因此需要对保健品及其材料进行不断创新，
降低诊断费用。
　　7.产品和工艺过程的可持续性
　　需要更具生态效益的环境友好型工艺和较强竞争力的生产技术。
　  (1)原料的多样性：从当前以石油为原料的化工生产转变为以替代能源为原料的产品链，生物质应作为优先选
择，天然气和煤的应用亦需加大开发力度。
　  (2)创新的生态效益以及工艺：通过降低能源和资源的消耗提高工艺效率，同时应考虑经济和环境两方面的效
益。除改进工艺、调整运作条件，还应开发新的反应路线和反应条件，减少反应步骤，强化分离技术，开发多功能
催化剂，扩大多种形式能源的应用，活化CO2并将其作为一种基础化工原料。不断降低废料的生成，应用易处理的
氧化剂替代危险化学品，优化实验室工作，进行反应-分离多步集成。
　  (3)目标和定制产品的知识生产概念：知识生产工程的目的是为准确的目标产品性能进行快速确定并开发最佳
工艺，以便快速灵便地制造出所设计的定制产品。因此要开发生产工程以及相应的分析测试和筛选的技术和方法。
　  (4)强化工艺技术的集成和实施：提高设备、元部件的可靠性和质量，应用新型设备、先进传感器和工艺分析
技术以及先进的工艺设计工具，发挥集成工艺强化作用。
　  (5)生命周期分析：生命周期评估（LCA）通常被用来评估某一产品、技术或设施从设计到报废的整个生命周期
内对环境的影响。LCA主要用来比较可以达到同样效果的替代工艺和产品的生命周期，以便从中筛选出对环境影响
最小的工艺和产品。进一步完善LCA技术是为了更准确的发现对环境影响最小但对社会益处最大的技术和产品。。
　　8.运输
  　在技术进步的基础上，考虑环境和资源状况以及确保其在全球市场上的竞争力，综合开发利于社会发展的环保、
时尚、更为安全的全欧运输系统。
　 (1)清洁燃料的生产：生产低排放的燃料，包括低硫、低芳烃和NOx含量的汽油以及低颗粒排放物的柴油。
　 (2)生态效益功能：未来车辆要求提高安全性，降低燃料消耗，减少对环境影的响。轮胎是重要部件，要达到新
标准要求，同时也要提高其他多种零部件及其材料的使用效率，其中弹性体的开发是十分重要的。要开发降低汽车
尾气中COx、NOx含量的催化剂以及灵活的氢源生产和贮运体系。
　 (3)安全的移动信息系统：为提高运输效率，降低费用，节省时间，减少污染，要开发可靠的预测和交通管理系
统，其中监测是关键。因此要开发瞬时诊断传感器、自行修复涂料和交通管理传感器以及道路车辆的静音措施等。
　　实施上述8个方面的计划，完成SRA 2005提出的四项战略任务的研究课题，欧盟对IAP的资金来源作了具体
的分配，详见表1。
　　
              表1  Suschem IPA资金来源           百万欧元
                         欧盟      国家     企业       合计
   生物经济         120       120        240        480
   能源             250       250        530          1030
   保健              70        70        150           290
   信息通讯技术         220       220        530           970
   纳米技术         160       160        280           600
   生活质量         150       150      450           750
   可持续产品及工艺设计  350       350        350          1050
   运输              80        80        170           330
   总计            1400      1400       2700          5500
　　
    SRA总体规划预计6年完成，欧盟和相关国家每年需提供资金2.3亿欧元，而私人企业每年需投资4.5亿欧元。
由于通过进一步的项目优选，使得投资总额比SRA 2005财务预算大幅减少。部分优先项目是企业可接受的合作课
题，因此，资金的50%可以来自企业。
　　IAP还提出了环境保护的任务，充分与各国相关组织合作并强化Suschem平台作用，采取有效措施克服各种影
响创新的障碍，创造有效的合作氛围，使上下游衔接紧密，提高创新速度。与此同时，创建风险评价和管理战略、
新技术的安全评价、集成评价和接受程度评价等评价体系，开展相关领域的交流与对话，扩大公众参与范围，并建
立相应的教育和培训制度，加强Suschem战略设想的基础性工作。
　　通过对欧盟2004年提出的《Suschem 战略设想》、2005年提出的《战略研究议程》和2006年提出的《实施行
动计划》三份文件的阅读，不仅较全面地了解了欧盟编制2025年化学工业发展设想的做法和主要内容，而且也熟
悉了化学工业需要建立的新理念。如化学工业需要在发展的基础上保持继续增长；在可持续发展战略和提高国际竞
争力的前提下，通过环境分析，从全球观点和经济社会发展趋势提出任务和目标，建立科学技术创新是化学工业发
展的关键。
　　如果我们再结合美国2020年化学工业发展设想和日本2025年化学发展战略有关文件研究，将会起到触类旁通
的效果，对研究和编制我国化工发展规划无疑是很必要的，“知己知彼”在研究发展战略时特别重要。

    ■编译后记
　　本人大学毕业后有幸参加了我国化学工业第一个五年计划的编制工作，其后也都有机会参与化学工业各五年计
划的编制式讨论。一直以为五年计划是社会主义国家计划经济体制下所独有，并对行业发展起着指导和宏观调控的
一种手段。1996年偶然的机会得知美国政府组织相关行业学会和协会编制美国化学工业长远发展规划。这是美国
化学工业发展历史上第一次编制长远规划，引起了全世界的广泛关注。其后欧盟和日本也于1997年先后进行化学
工业长远发展规划编制，并陆续发表了相关文件。
　　美国、欧盟和日本的化学工业非常发达，市场经济体制和市场也都非常成熟。他们无独有偶地编制并出台化学
工业长远发展规划难道是追随时尚？此事引起我的兴趣，从此一直追踪监测，不断地看到有关报道和系统资料。10
年来，我浏览了美国、欧盟和日本1996～2006年化学工业发展的一系列资料，得到了许多启迪。长远发展规划并
不是社会主义国家所独有，也不是计划经济的一种标志，而是对经济发展进行宏观调控的一种必要手段。化学工业
和其他事物一样，它的发展也是有其规律性的，关键在于规划的指导思想、编制方法和目标的制定。
　　从美国化学工业2020年发展设想、欧盟可持续化学平台2025设想和日本的化学工业2025发展战略及相关资
料可以看到一些共性的内容，现归纳成4点，与读者共勉。
　　1. 具有悠久历史的化学工业，随着时代发展仍有极大的生命力，将为世界的经济发展、社会进步和人类生活
质量提高做出新贡献，化学工业内涵和面貌将产生新的变化。
　　2. 化学工业面临许多新的挑战、环境生态问题，全球化经营和科学技术发展给予化学工业很大影响，众多政
治和社会问题又为化学工业发展带来更多不确定因素，新形势下的化学工业要实施可持续发展战略，提高综合竞争
力应作为发展的总目标。
　　3. 化学工业发展的基础是科学技术，发展的动力是创新，美、欧、日皆提出了可以带动整个化学工业前进步
伐的关键技术领域和核心项目，再据此采用“路线图”方法，分解成苦干相互关联课题，确定目标，组织实施。
　　4. 用战略眼光和环境分析的方法，对全球市场动态和科技发展趋势进行宏观分析，发现问题、抓住机遇、攻
克弱点，提出几种可能的“情景”和相应的目标。采取研讨会方式组织产业、学术界和政府部门的专家进行讨论，
形成方案后仍定期修改补充，交流实施情况，使规划得以完善地不断实现。