中国的“化学优势”意义深远

晨枫

在最新版《自然指数》里，中国在综合方面领先，在化学方面绝对领先，前10全部是中国的；前20里只有麦克斯·普朗克研究所（13）、法国国家科研中心（CNRS，18）是欧洲的，其他全部是中国的；前50里有35个中国（含香港）的，15个非中国的，排名最高的美国大学是麻省理工（31）。具体来说：

1、中科院
2、中国科大
3、中科院大学
4、浙大
5、南大
6、清华
7、交大
8、北大
9、川大
10、复旦
11、吉林大学
12、南开
13、麦克斯·普朗克研究所
14、中山大学
15、厦大
16、苏州大学（用奇怪的老名字Soochow University）
17、武大
18、CNRS
19、南方科大
20、山大
21、华南理工
22、华中科技
23、西安交大
24、天大
25、湖南大学
26、中南大学
27、Helmholtz Association of German Research Centers
28、大连理工
29、国立新加坡大学
30、东京大学
31、麻省理工（排名最高的美国大学）
32、郑州大学
33、北京理工
34、牛津大学
35、华东理工
36、北京化工
37、剑桥大学
38、苏黎世瑞士联邦理工
39、深圳大学
40、加州伯克利
41、福州大学
42、斯坦福
43、兰州大学
44、南洋理工（新加坡）
45、香港城市大学
46、东南大学
47、重庆大学
48、京都大学
49、哈佛大学（第二所前50的美国大学）
50、西北大学（第三所签50的美国大学）

实际上，新加坡、香港大学里的“中国血缘”估计也很深厚。

50之后，中国优势依在，不仅有同济大学、南京理工、西工大、哈工大、华东师大、北京师大这样的名校，也有江苏大学、扬州大学、山西师大、青岛大学等非名校。欧美大学则不乏名气大得多的，如芝加哥大学、普渡大学、德州奥斯汀、伊利诺斯香槟、康奈尔大学、宾夕法尼亚大学、伦敦帝国学院、耶鲁大学、加州理工、多伦多大学等。不过“中国浓度”降低，“欧美浓度”提高了。

在化学方面，欧美名校与中国争夺50开外的排名，这是好玩的事情。

不过中国在化学方面的领先是中国制造的领先的有力反映。

数理化生里，人们常常重数理，轻化生。没办法，数理更酷。说起科学家来，人们可能数学家、物理学家如数家珍，化学家、生物学家就要想想了。但化学实际上与工业化的关系比物理和数学更加直接。

世界有能量、物质和信息组成。工业化意味着制造和建设，那就需要各种建材和机械。建材与化学的关系就不用说了。机械的工作原理或许是以物理为基础的，但用来造机械的材料都是从化学过程里制作出来的，大概只有直接用木材和石料例外。

从文明的一开始，人们就在用化学的方法从自然界的原材料里分离、精炼、转化，制造出更加有用的材料。甚至可以说，使用化学方法是区别人与动物的关键。有的动物有初级的使用甚至某种制造工具的能力。比如说，海狸会仰面朝天漂浮在海面，用石头砸开放在肚子上的海贝，以便吃到贝肉。乌鸦还会用树枝和小石块制作玩具玩耍。但这些都是简单直接的物理方法，不涉及任何化学变化。

但是当人们把泥块焙烧成陶、在铜里掺锡而成青铜时，就是在有意通过化学变化制造出自然界没有的全新材料。这样的过程在今天尤为重要，如果说冶金还是半物理、半化学的过程，水泥、塑料就是纯化学过程了。越来越多的材料使得越来越多的产品成为可能，越来越多的新产品也需要越来越多的新材料。

在能量的世界里，化学也同样重要。火的发明是文明的拐点，而燃烧就是释放化学能的过程，新能源里的锂电池牵涉到的则是电化学过程。

工业化程度与化学的发展密切相关。在“只管埋头拉车”的制造端，其实化学并没有那么重要，化学工程更加重要。

但化学工程与化学是密不可分的，而且不只是名字上的密不可分。化学工程（简称化工）是关于化学过程的物理实现的学问。在化工厂里干活，只要段位足够低，不懂化学无所谓。但一旦上升到产品研发、过程排故，化学差不多总是如约而至。

在生产塑料（比如说聚乙烯）的工厂里，看得见摸得着的都是物理的设备，换热器、泵、阀都是物理的，即使反应器里的状态也是以温度、浓度、粘度、流量、压力表现出来。这些都是物理量。按照已有的产品配方生产，不需要多少化学。会接触到很多化学品，只要记住谁是谁，干什么用的，到底是什么化学反应或者性质无关紧要。

但要是设计产品，比如说，如何从绵软的塑料袋转化为刚硬的饮料瓶盖（没错，这俩的化学成份没有原则差别），就牵涉到聚合物的科学（polymer science），这就是化学了。在生产过程中如何确保化学过程按照设计进行，也需要对化学有足够的理解，才能对症下药。如果设备、管路里出现不应该出现的结块、垢层，那更是化学了。

化工（以及延伸出来的冶金、造纸、化纤等）是现代工业的基础。从比亚迪的锂电池到德国的油纸包，从英伟达的GPU到爱马仕的名牌包，都离不开化学。哪怕那些“全天然”的名堂，也必定是经过某种化学处理的。

生物科技正方兴未艾，但生物科技进入到规模制造的时候，用的依然是化学工程的方法。现在生物科技制造还以间隙过程为主，那和精细化工相似。未来会发展到连续过程，产能、效率、能耗都有质变，但样式上就和石油化工接近了。

也就是说，制造业越发达，化学化工也就越发达。第二次工业革命以内燃机、电力和化工为特色，德国作为第二次工业革命的佼佼者，德国化学曾经引领世界不是偶然的。

现在轮到中国了。

在第四次工业革命时代，信息成为能量和物质之外的第三条主线。但什么信息科技都需要建立的能量和物质的基础上，才能“变现”。反过来，AI对加速研发新材料、新过程是为虎添翼。

科研来自于工业实践中遇到的挑战，科研又领先于工业实践。中国的“化学优势”反应了中国制造已经领先于世界，还预示了在很长一段时间里，中国制造将继续领先。

同时，美英在化学方面的滑落也预示着美英制造业的继续弱化。德国还在顽强战斗，法国也不放弃。日本、韩国那些，总要给生路嘛。

四处张望

这个角度很好啊

kkilo

人类的发展实际上就是2样东西。一个是材料，另一个是能源。材料是基础，能源是动力。现在这2样的最前沿都在我们手里

晨枫

kkilo 发表于 2025-3-9 16:43
人类的发展实际上就是2样东西。一个是材料，另一个是能源。材料是基础，能源是动力。现在这2样的最前沿都在 ...

现在还多了一样信息。这方面我们也在前沿。