——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
化學(xué)是一門處于快速發(fā)展中的基礎(chǔ)學(xué)科,又是一門與國(guó)計(jì)民生緊密相連的應(yīng)用性學(xué)科。國(guó)家“十四五”以及更長(zhǎng)時(shí)期的發(fā)展,對(duì)加快化學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新引領(lǐng)、推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展、提升科技自立自強(qiáng)能力提出了更加迫切的要求。
作為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部的組成部分,中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部(以下簡(jiǎn)稱化學(xué)部)多年來(lái)聚焦化學(xué)學(xué)科前沿與國(guó)家重大需求,為科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了堅(jiān)實(shí)的智力支撐,在推動(dòng)我國(guó)化學(xué)領(lǐng)域科技事業(yè)發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
在科技創(chuàng)新浪潮奔涌、國(guó)家戰(zhàn)略需求迫切的當(dāng)下,中國(guó)化學(xué)學(xué)科的下一步要如何走,化學(xué)部將如何進(jìn)一步發(fā)揮智庫(kù)作用?對(duì)此,《中國(guó)科學(xué)報(bào)》專訪了中國(guó)科學(xué)院院士、化學(xué)部常委會(huì)主任張濤。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:近年來(lái),化學(xué)部在科技智庫(kù)工作方面的總體思路和主要目標(biāo)是什么?
張濤:近年來(lái),化學(xué)部開(kāi)展科技智庫(kù)工作始終以服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求為核心出發(fā)點(diǎn),以推動(dòng)化學(xué)學(xué)科與社會(huì)經(jīng)濟(jì)深度融合為導(dǎo)向,逐步形成了清晰的總體思路與明確的主要目標(biāo)。
在總體思路上,我們堅(jiān)持“四個(gè)聚焦”。一是聚焦國(guó)家戰(zhàn)略方向,緊密圍繞“雙碳”目標(biāo)、新材料研發(fā)、生物醫(yī)藥創(chuàng)新等國(guó)家重點(diǎn)任務(wù),謀劃化學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題與解決方案;二是聚焦學(xué)科前沿動(dòng)態(tài),把握國(guó)際化學(xué)研究熱點(diǎn)與趨勢(shì),結(jié)合我國(guó)實(shí)際需求,提前布局前瞻性、戰(zhàn)略性研究課題;三是聚焦跨學(xué)科融合,打破學(xué)科壁壘,加強(qiáng)化學(xué)與物理學(xué)、生物學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科的交叉合作,為復(fù)雜問(wèn)題的解決提供多元視角;四是聚焦創(chuàng)新研究模式,充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù),革新研究方法與手段,提高研究效率與質(zhì)量。
基于此,我們?cè)O(shè)定了三大主要目標(biāo)。其一,打造國(guó)際一流的化學(xué)科技智庫(kù)品牌,通過(guò)產(chǎn)出一系列高質(zhì)量、有影響力的研究成果,在國(guó)際化學(xué)智庫(kù)領(lǐng)域占據(jù)重要地位,引領(lǐng)學(xué)術(shù)發(fā)展方向;其二,成為國(guó)家科學(xué)決策的核心支撐力量,精準(zhǔn)對(duì)接政府部門需求,為產(chǎn)業(yè)政策制定、重大項(xiàng)目規(guī)劃等提供科學(xué)、專業(yè)、可靠的咨詢建議;其三,構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新生態(tài),促進(jìn)化學(xué)科技成果的高效轉(zhuǎn)化與應(yīng)用,推動(dòng)化學(xué)工業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展,助力解決能源、環(huán)境、健康等領(lǐng)域的全球性問(wèn)題。我們希望通過(guò)不懈努力,讓化學(xué)部科技智庫(kù)成為國(guó)家科技創(chuàng)新體系中的關(guān)鍵一環(huán),為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)化學(xué)智慧與力量。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:在決策咨詢方面,化學(xué)部取得了哪些成果?這些成果是如何將學(xué)科特色與國(guó)家戰(zhàn)略需求相結(jié)合的?
張濤:面對(duì)我國(guó)科技發(fā)展大勢(shì),與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的咨政建議需求增長(zhǎng)明顯,咨詢成果數(shù)量顯著增加。近3年來(lái),化學(xué)部持續(xù)產(chǎn)出了一批具有實(shí)效性和可行性的高質(zhì)量咨詢成果,咨政建言實(shí)效性明顯。
其中,由化學(xué)部院士牽頭上報(bào)的咨詢報(bào)告有3份,包括段雪院士負(fù)責(zé)的《關(guān)于確保我國(guó)鋰資源戰(zhàn)略安全與推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的建議》、楊玉良院士負(fù)責(zé)的《關(guān)于前瞻部署國(guó)家科學(xué)教育的幾點(diǎn)建議》和《全球化新格局下全方位吸引國(guó)際一流科技人才的政策建議》。
上報(bào)院士建議有16份,包括白春禮院士負(fù)責(zé)的《關(guān)于加快聚乳酸等生物基材料產(chǎn)業(yè)布局的建議》和《關(guān)于深化科技合作支撐“一帶一路”建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的建議》、江雷院士負(fù)責(zé)的《關(guān)于大力發(fā)展我國(guó)硅基陶瓷材料產(chǎn)業(yè)的建議》、孫世剛院士負(fù)責(zé)的《關(guān)于加快我國(guó)高端電子電鍍基礎(chǔ)和工業(yè)發(fā)展的建議》等,為國(guó)家發(fā)展決策提供了科學(xué)有力的支撐,切實(shí)發(fā)揮了科技智庫(kù)作用。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:在建設(shè)高水平科技智庫(kù)的過(guò)程中,化學(xué)部如何確保咨詢研究成果的專業(yè)性和高質(zhì)量?在組織形式上有哪些創(chuàng)新舉措?如何保證咨詢研究成果的時(shí)效性和政策轉(zhuǎn)化效率?
張濤:在建設(shè)高水平科技智庫(kù)進(jìn)程中,化學(xué)部始終將咨詢研究成果的專業(yè)性與高質(zhì)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(yè)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì),確保研究視角多元、分析深入;同時(shí)嚴(yán)格遵循科學(xué)規(guī)范流程,引入國(guó)際前沿方法和技術(shù),從問(wèn)題提出到結(jié)論論證,每個(gè)環(huán)節(jié)都反復(fù)推敲驗(yàn)證。
在組織形式創(chuàng)新上,我們快速組建專項(xiàng)團(tuán)隊(duì),發(fā)揮成員專長(zhǎng)提高效率,同時(shí)深化跨部門、跨機(jī)構(gòu)合作,與院內(nèi)其他學(xué)部、國(guó)內(nèi)外科研單位、政府及產(chǎn)業(yè)界共建聯(lián)合研究中心,開(kāi)展項(xiàng)目合作。在多學(xué)科交叉的重大課題中,聯(lián)合材料學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域?qū)<覅f(xié)同攻關(guān),取得顯著成效。
為保證成果時(shí)效性與政策轉(zhuǎn)化效率,我們構(gòu)建了完善的成果跟蹤反饋機(jī)制。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)政策動(dòng)態(tài)與社會(huì)需求,動(dòng)態(tài)調(diào)整研究方向;成果完成后,通過(guò)專題報(bào)告、發(fā)布會(huì)等多渠道快速報(bào)送,并加強(qiáng)與政策制定者溝通解讀。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:面向未來(lái),學(xué)部在智庫(kù)咨詢決策方面有哪些新的規(guī)劃或重點(diǎn)方向?
張濤:在未來(lái)的工作中,我們將緊密圍繞化學(xué)領(lǐng)域核心技術(shù)發(fā)展和國(guó)計(jì)民生重要問(wèn)題等積極開(kāi)展咨詢調(diào)研,深入分析重點(diǎn)領(lǐng)域和核心技術(shù)等重大問(wèn)題,敏銳把握化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)突發(fā)事件,提出切實(shí)可行的咨詢建議。
一是打通科技進(jìn)步、國(guó)家需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展通道,圍繞制約高水平科技自立自強(qiáng)最緊迫的問(wèn)題主動(dòng)部署項(xiàng)目。充分調(diào)動(dòng)院士的主動(dòng)性和積極性,選擇關(guān)鍵點(diǎn)突破,提高自主提出咨詢建議和主動(dòng)部署項(xiàng)目的比例。
二是進(jìn)一步完善常委會(huì)咨詢工作研究小組工作機(jī)制。學(xué)部咨詢工作小組由分管專項(xiàng)工作的副主任任組長(zhǎng),相應(yīng)專門委員會(huì)的委員為組員,可根據(jù)領(lǐng)域擴(kuò)大參與咨詢工作小組會(huì)議的 院士范圍;充分發(fā)揮小組在應(yīng)急響應(yīng)和咨詢工作能力提升方面的作用,研究部署分管專項(xiàng)工作并提出下一年度的工作落實(shí)方案。
三是緊密結(jié)合國(guó)家需求,圍繞國(guó)家重大戰(zhàn)略開(kāi)展咨詢。重點(diǎn)關(guān)注科研儀器設(shè)備、試劑等的國(guó)產(chǎn)化研制生產(chǎn)、戰(zhàn)略保障領(lǐng)域,關(guān)注新型儲(chǔ)能等綠色低碳技術(shù),以及多時(shí)間尺度高安全、低成本、規(guī)模化的先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域,稀土、高性能合金和復(fù)合材料等的核心技術(shù)突破領(lǐng)域,加強(qiáng)對(duì)納米科學(xué)、材料科學(xué)、催化科學(xué)等方向的超前部署,關(guān)注化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及控制、新污染物風(fēng)險(xiǎn)防控等領(lǐng)域。同時(shí),進(jìn)一步優(yōu)化化學(xué)領(lǐng)域?qū)?guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的咨詢支撐,提升化學(xué)領(lǐng)域科技創(chuàng)新對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的支撐作用。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:就化學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展來(lái)看,從全球視角,過(guò)去5到10年間,化學(xué)領(lǐng)域最大的突破體現(xiàn)在哪里?目前,中國(guó)在這些方面的研究處于怎樣的水平?
張濤:當(dāng)前,化學(xué)在多個(gè)維度上正經(jīng)歷深刻變革,研究對(duì)象不斷擴(kuò)展,研究手段日益豐富。從全球視角看,過(guò)去5到10年間,化學(xué)領(lǐng)域取得了諸多重大突破。
首先,計(jì)算化學(xué)的進(jìn)步尤為顯著,隨著相關(guān)理論方法不斷完善,計(jì)算化學(xué)能解決更復(fù)雜的問(wèn)題。其次,材料化學(xué)領(lǐng)域成果豐碩,比如新型納米材料的可控合成成為現(xiàn)實(shí),科學(xué)家能夠通過(guò)調(diào)控合成條件,精確控制納米材料的形貌、尺寸與結(jié)構(gòu),進(jìn)而定制其性能。最后,能源化學(xué)方面發(fā)展迅猛,例如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研制,為太陽(yáng)能的高效利用帶來(lái)新希望。
在這些前沿領(lǐng)域,中國(guó)化學(xué)研究已全面邁進(jìn)世界“第一梯隊(duì)”,并在不少方面實(shí)現(xiàn)“領(lǐng)跑”。
在計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域,我國(guó)科研人員積極開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的計(jì)算化學(xué)軟件和算法,利用計(jì)算化學(xué)手段,在化學(xué)動(dòng)力學(xué)、催化反應(yīng)機(jī)理等基礎(chǔ)研究和藥物設(shè)計(jì)、材料性能預(yù)測(cè)等應(yīng)用研究中,取得大量高質(zhì)量成果。
在材料化學(xué)領(lǐng)域,我國(guó)科學(xué)家提出一系列創(chuàng)新合成策略,制備出多種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性能的納米材料。在石墨烯研究方面,不僅在高質(zhì)量石墨烯宏量制備技術(shù)上領(lǐng)先,其復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用也取得了豐碩成果,相關(guān)論文發(fā)表數(shù)量和引用頻次位居世界前列。
在能源化學(xué)領(lǐng)域,我國(guó)在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性提升、界面工程優(yōu)化等關(guān)鍵問(wèn)題上取得突破,多次創(chuàng)造電池效率世界紀(jì)錄。固態(tài)電池研究中,關(guān)鍵材料研發(fā)和電池體系構(gòu)建方面也成績(jī)卓著,部分成果已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。我國(guó)多個(gè)能源催化新過(guò)程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》:當(dāng)前,大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)正在引發(fā)化學(xué)學(xué)科的研究范式變革,機(jī)器化學(xué)家等人工智能平臺(tái)正在幫助科學(xué)家更高效地完成科學(xué)研究。你認(rèn)為這會(huì)對(duì)我國(guó)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生怎樣的影響?未來(lái),我國(guó)化學(xué)學(xué)科會(huì)迎來(lái)怎樣的發(fā)展趨勢(shì)?
張濤:在我看來(lái),大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)正在重塑化學(xué)研究范式,為我國(guó)化學(xué)學(xué)科發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇,其影響深遠(yuǎn)。
在研究效率與精度層面,傳統(tǒng)化學(xué)研究依賴大量實(shí)驗(yàn)試錯(cuò),而人工智能平臺(tái)能快速處理海量化學(xué)數(shù)據(jù),借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法精準(zhǔn)預(yù)測(cè)反應(yīng)路徑、篩選材料性能。在藥物研發(fā)中,它可從數(shù)萬(wàn)分子結(jié)構(gòu)中迅速鎖定潛在的活性化合物,大幅縮短研發(fā)周期,降低成本,助力科研人員聚焦創(chuàng)新,加速領(lǐng)域突破。在催化劑研制方面,可以通過(guò)單原子催化概念與人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)的結(jié)合,進(jìn)行催化劑的理性設(shè)計(jì)。
在學(xué)科發(fā)展深度上,人工智能憑借強(qiáng)大計(jì)算分析能力,能模擬復(fù)雜化學(xué)過(guò)程,揭示微觀反應(yīng)機(jī)理,為化學(xué)理論發(fā)展提供支撐,助力攻克長(zhǎng)期難題,推動(dòng)基礎(chǔ)化學(xué)研究邁上新高度。
人才培養(yǎng)與科研合作模式也因人工智能而發(fā)生變革。人工智能為化學(xué)教育提供虛擬實(shí)驗(yàn)等新工具,幫助學(xué)生深化原理理解;同時(shí)打破學(xué)科壁壘,促進(jìn)化學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科交叉,催生新研究方向,培養(yǎng)復(fù)合型人才。
展望未來(lái),我國(guó)化學(xué)學(xué)科將呈現(xiàn)多元趨勢(shì)。學(xué)科交叉融合會(huì)更加深入,化學(xué)與人工智能、大數(shù)據(jù)等學(xué)科交叉領(lǐng)域?qū)⒊蔀閯?chuàng)新熱點(diǎn),智能響應(yīng)材料等新興方向有望實(shí)現(xiàn)突破;綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展將成為重要方向,人工智能優(yōu)化化學(xué)工藝,推動(dòng)化學(xué)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型;人工智能驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化化學(xué)研究也將普及,定制化化學(xué)產(chǎn)品和解決方案將滿足社會(huì)多樣化需求。在新技術(shù)助力下,我國(guó)化學(xué)學(xué)科必將蓬勃發(fā)展,在國(guó)際舞臺(tái)發(fā)揮更大作用。
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