“过程工程中的复杂系统” — 香山科学会议第190次学术研讨会举行 中国科学院过程工程所 以“过程工程中的复杂系统”为主题的香山科学会议第190次学术研讨会于2002年9月17-19日在北京香山饭店召开。会议聘请中国科学院大连化学物理研究所袁权院士、中国石油化工集团公司石油化工科学研究院何鸣元院士、中国科学院过程工程研究所李静海院士担任会议执行主席。共有16位院士、以及来自高等院校、中国科学院等单位的40余名专家出席会议。 过程工程的研究对象是物质的化学、物理及生物转化过程，研究内容是物质的运动，传递和化学反应及其相互之间的关系，其任务是：创建高效清洁的工艺、流程和设备，解决实验室成果向产业化过渡中的关键瓶颈问题。这一问题是我国国民经济最薄弱的环节之一。本次会议的最大特点是会聚了化工、冶金、力学、系统科学、大气科学、数学等不同学科和领域的专家，针对过程工程涉及的复杂系统及其量化展开研讨，重点讨论复杂系统和多尺度方法。 会议执行主席袁权院士首先讲话，他指出过程工业是对国民经济有重大影响的基础性行业，由于系统非常庞大和复杂，过程的运行和新过程的开发都需要与其他学科相结合，以适应可持续发展的要求、以及解决原料来源变化所带来的新问题。 中科院院士郭慕孙首先做了题为“化学工程到过程工程”的主题综述报告。郭慕孙院士指出化学工程经过归纳、综合和与其它知识的交叉，形成了以传递和反应为主且还在不断发展的三传一反 + X 的 学识基础。X包括将来出现的内涵。这一学识基础的应用对象已远超出了化学工程起家时的化学产品，覆盖了所有物质的物理和化学加工的工艺，将化学工程提升至为诸多工艺服务的过程工程。过程工程的学识基础将如何扩展和成长，面对21世纪，在我们国家又该如何结合我国资源、人才、经济、社会等国情特色，建立过程工程的前沿将成为今后的热点。 有10位院士在本次会议做中心议题报告，分别是戴汝为院士“复杂性科学及其展望”、白以龙院士“多尺度过程的表征”、李静海院士“分析复杂系统的多尺度方法”、袁权院士“微化工系统”、胡英院士报告“纳-微尺度结构”、 汪家鼎院士报告“化学工程-过程工程”、陈家镛院士报告“化学工程的回顾与展望”、殷瑞钰院士报告“钢铁工业与过程工程”、金涌院士“生态过程工程”、张懿院士“绿色过程工程”。 会议结束时由会议执行主席李静海院士做会议总结，他指出本次会议讨论了化学工程向过程工程发展的趋势以及过程工程/过程工业/产品工程的内涵，也是一次认识复杂系统与复杂性科学的难得的交流机会，明确了过程工程的研究对象具有多尺度特征、研究内容分别向大尺度(宏观巨系统)和小尺度(纳微尺度)扩展，提出了一些重要的研究方向/措施。 首先化学工程的共性是服务于各种过程工业，它不断地与数、理、化、力学、生物、计算等领域进行交叉，是唯一能够处理化学反应的工程科学。这些都决定了化学工程是一门非常重要、也有巨大发展潜力的工程学科。化学工程学科的自身发展、对化学工程共性的认识、应用领域的扩展都促使化学工程向广义的过程工程发展，也有助于逐步克服国内长期以来存在的学科和行业划分不够合理带来的局限。产品需求导向的化学工程包含了新的研究内容，对量化水品提出了更高的要求，要从纳-微尺度对产品进行设计和组装，还要通过系统集成考虑满足经济和环境的要求。但核心和基础仍是过程，过程决定产品工程实现的可能性。今后化学工程/过程工程应(1) 面向化学(包括生物)转化为基础的各种过程工业；(2)面向以化学工程为核心科学的制造业；(3) 面向以人为重点消费者的产品的研究与开发。 通过本次会议，大家都认识到过程工程的研究对象是复杂系统，具有非线性和非平衡、多种控制因素、结构多尺度的特点。结构是过程工程复杂系统的中心问题，解决的思路是发展简化的方法，以便在工程中具有实用性；通过对特定系统的研究，发展具有普适性的方法，这也是过程工程发展的机遇和优势；解决复杂系统应采用整体论与还原论相结合的方法；多尺度方法可能是一个解决复杂系统的有效方法，过程工程是时间/空间的多尺度问题，关键是解决跨尺度敏感性、尺度之间的关联、模型封闭问题，要进一步认清方向，界定内容。 化学工程向过程工程的发展趋势体现为应用领域和研究内容的扩展，应用领域除传统的领域如化学工业、石化等外，向生物、信息、环境、材料扩展；研究内容则分别向小尺度(分子和纳微尺度)、大尺度(如系统和生态工业)扩展；但是其核心仍可以归结为“三传一反＋X”。 过程工程的研究方法也出现新的变化，如从实验/理论向实验、计算、理论三者相结合的方向发展，学科交叉、复杂系统/多尺度/分子模拟都成为过程工程研究的重要方面。 通过本次会议的研讨，提出了一些重要的研究方向，他们包括： 1. 复杂系统: 主要有介观结构(包括结构调控、规模制备)、界面/表面/微分散/乳液、分子自组装、传统工业过程放大； 2. 微过程和系统：主要有过程强化(包括电渗、等离子体、超临界)、特殊传递过程、智能化结构、生物/医药； 3. 大系统：主要有生态和绿色过程工程、过程系统工程等； 4. 计算化学工程：主要有分子模拟、介观结构模拟、CFD、系统集成； 5. 产品导向的研究：主要包括生物、软固体、材料/膜、纳米、催化、医药、仿生/基因工程； 6. 资源导向的研究：主要包括生物质、中药现代化、水资源、天然气水合物、太阳能、矿物资源、煤转化。 代表们建议应采取一些措施来促进化学工程/过程工程的发展，希望管理部门逐步改进在行业和学科划分方面的不合理性；希望高等院校的化学工程教育能加强学科交叉、和领域最新知识的教育；科研管理要重视合理规划，并认真落实。 （摘自《科学时报》） |