專訪綠色化學領域代表人物
——劉志敏研究員

《物理化學學報》編輯部

北京大學化學與分子工程學院，北京 100871

隨著世界人口不斷增加，資源短缺和環境問題日趨嚴重，如何使化學在創造物質財富的同時，保護人類賴以生存的環境、節省資源和能源、實現可持續發展已成為不可回避的重大問題。綠色化學綜合考慮資源、能源和環境因素，采用環境友好、可再生的原材料和溶劑，通過高效催化反應和工業過程，獲得環境友好的產品，實現從源頭上減少或消除污染，以節約資源和能源，實現可持續發展。綠色化學研究始于上世紀九十年代，經過二十余年的長足發展已經成為化學學科的前沿和必然發展方向，引起了全球的廣泛關注。本期我們有幸采訪了國內綠色化學領域的代表人物，《物理化學學報》編委劉志敏研究員，為我們分享了她的研究經歷及對國內外綠色化學行業的分析。

問題1：劉老師，在您的科研生涯中從事過哪些方面的研究？您從什么時候開始從事綠色化學方面的研究？

回答：我的整個科研生涯都在從事綠色化學研究。1993年，在師從楊光華先生和王仁安教授攻讀博士學位期間即開始涉足這個領域，進行了黃酮類化合物的超臨界流體色譜分離及其熱力學性質研究。博士畢業后，加入韓布興研究員團隊，在做博士后和副研究員期間，主要從事超臨界流體和離子液體等綠色溶劑體系的熱力學性質及其在納米材料合成中的應用研究工作。2007年成立獨立課題組以來，研究方向集中于綠色溶劑體系中的化學反應和綠色催化研究。近年來，在離子液體體系中二氧化碳和生物質的化學轉化方面開展了大量工作。

問題2：請您簡要介紹一下中國綠色化學的發展現狀，以及綠色化學目前與哪些學科存在交叉研究。

回答：我國人口眾多，技術相對落后，環境污染嚴重，因此綠色化學研究和綠色技術研發對我國的可持續發展意義重大。我國在綠色化學研究方面起步較早。國家自然科學基金委員會、國家科技部、中國科學院等設立不同類型的項目對綠色化學進行了深入系統的研究、開發綠色技術，目前越來越多的綠色技術得到應用。二十多年來，我國綠色化學得到長足發展，形成了一支在國際上具有重要影響的科技隊伍，不少科研機構和高等院校成立了綠色化學中心、研究所和實驗室，一些高等學校設立了綠色化學課程。綠色化學是化學化工、材料科學、物理、生物等學科相互交叉滲透的領域，綠色化學的發展將促進相關學科的發展及生產生活方式的變革。

問題3：中國綠色化學的研究在國際上處于什么位置？我們的優勢和劣勢有哪些？

回答：中國綠色化學研究在國際上處于先進行列，在一些方面處于國際領先水平。我們的優勢是政府、學術界和企業都十分重視，投入大量的科研經費支持，有一支充滿活力的高水平研究隊伍。劣勢是儀器設備相對落后，先進的儀器設備依賴進口；由基礎研究到技術轉化還有很長的路，新舊技術的更替尚需時日。

問題4：目前綠色化學領域的發展存在的最大的挑戰有哪些？未來有哪些發展趨勢？

回答：綠色化學領域存在諸多挑戰，最大的一些，包括：1) 石油、煤、天然氣等化石資源和金屬礦物的清潔高效利用的新方法和新技術；2) 二氧化碳、生物質等可再生碳資源的資源化利用的綠色途徑；3) 可再生碳能源在化學中的高效利用等。

未來的發展趨勢：針對化石資源的轉化利用，發展清潔高效的新技術替代現有的落后技術路線；發展基于可再生資源的高效轉化新路線，如二氧化碳和生物質轉化制化學品、能源產品和材料等；發展基于綠色溶劑體系的化學新過程，如離子液體、超臨界流體等綠色溶劑體系強化的化學過程等；發展廢棄物資源化利用的新方法，如由廢舊塑料、電子垃圾等制備化學品、能源產品和材料等；發展基于可再生能源的綠色新方法和新途徑，如利用光、電催化制備化學品和碳能源等。

問題5：您能列舉一些您的課題組正在進行的最重要的幾個項目嗎？

回答：我課題組目前承擔著國家自然科學基金委重大項目課題/重點項目/面上項目、國家重點研發計劃項目和中國科學院重點支持項目等，涉及功能離子液體設計及其化學熱力學性質研究，離子液體中二氧化碳化學轉化的物理化學問題研究以及二氧化碳轉化制備化學品等，均是綠色化學研究的重要內容。

問題6：您認為綠色化學發展和應用對我們的社會、環境和經濟會有哪些影響？能否舉幾個通俗的例子?

回答：綠色化學發展將帶來化工技術的重大變革，保護生態環境，促進經濟發展，是化學工業可持續發展的必由之路。例如，超臨界流體技術在啤酒花、咖啡因、精油等天然產物的萃取分離中得到應用，顯示比傳統有機溶劑提取技術更多的優點。離子液體催化碳四烷基化技術可替代傳統的酸催化技術，已經實現工業化。

問題7：在您的科研道路中是否遇到過挫折或困難？

回答：科研道路向來是不平坦的。我遇到的挫折是曾經困于現狀，科研上沒有突破，對自己的能力產生懷疑。那時期比較苦悶，但又不能停下前行的腳步。可能很多人都會遇到類似的情況吧，如長跑中的疲勞期。這時信念的力量讓自己堅持下來，而在日復一日的堅持中，磨練心志，不斷實現自我突破，科研上也有了進步。

問題8：對國內同樣開展綠色化學研究的課題組，尤其是年輕的課題組長，您有什么好的建議嗎？

回答：我國已經建立了完整的化學工業體系，但存在著技術落后和污染嚴重等問題，而綠色化學是解決這些問題的根本途徑。在大力倡導綠色發展的今天，從事綠色化學研究的青年科技工作者大有可為。建議從事綠色化學研究的年輕課題組長們從基礎研究和綠色技術研發兩方面入手開展工作：1) 瞄準重大科學問題，開展原創性工作。技術之所以落后，究其原因是基礎研究薄弱，因此要找準科學問題，進行攻關，以基礎研究推動技術發展。2) 面向國家重大需求，解決當前存在的卡脖子問題。對于依賴進口的化工原材料，我們要發展自己的技術進行生產；而對于落后的技術，要發展綠色新技術進行替代，因此新技術研發是當務之急。3) 要堅持自己的研究方向，不追熱點，只爭朝夕，潛心研究，真正成為自己研究領域的專家。

問題9：工作之余，您有什么興趣愛好？

回答：興趣愛好還是比較廣泛的，只是工作之余的時間太少。只能利用有限的工作之余時間，做一些健身運動，尤其那些占時少、不需要特定場地的運動，如跑步、騎自行車、跳繩、練瑜伽等。

問題10：請您對國內的中文學術期刊的建設和發展提出建議。

回答：期刊是學術交流的重要平臺，中文期刊應兼顧報道原始科研成果和廣大中文讀者人群的需求。另外，現代網絡技術為學術交流提供了新模式。建議中文學術期刊充分考慮網絡時代讀者群的特點，發展多模式的宣傳交流方式，如文字交流、音頻/視頻交流等。而作者群中，青年科研工作者比較活躍，可創建青年才俊專欄，鼓勵年輕作者投稿。總之，中文學術期刊要多元化、多樣化，以滿足中國學者的需求。