石化聯(lián)合會黨委書記、會長李壽生：化工技術(shù)創(chuàng)新的案例故事及其當下啟示
發(fā)布時間：2021-12-23 來源：未知 分享到：
未來10年將是我國石油和化學工業(yè)由大國向強國跨越的關(guān)鍵10年，面對這一激動人心的宏偉目標，你做好準備了嗎？提升面向未來的創(chuàng)新能力，這是我們?nèi)袠I(yè)必須要做好的最重要的第一位的準備。
最近我饒有興趣，一口氣讀完了英國作家馬特·里德利的新著《創(chuàng)新的起源—一部科學技術(shù)進步史》，這本書以獨特的視角，豐富的史料，生動的文字，追尋了從發(fā)現(xiàn)、發(fā)明到創(chuàng)新、創(chuàng)造的曲折路徑，同時對創(chuàng)新的本質(zhì)、創(chuàng)新的價值和創(chuàng)新的運行機制進行了深刻的探討。有專家稱這本書堪稱人類磨礪創(chuàng)新思維的頌歌，人類開拓進取精神的禮贊，揭開創(chuàng)新面紗的春風，給我們開拓創(chuàng)新帶來了十分有益的啟示。
我們都知道，在人類創(chuàng)新歷史的長河中，化學工業(yè)始終站在世界創(chuàng)新發(fā)展和創(chuàng)新變革的最前列，而且經(jīng)常處在顛覆性技術(shù)創(chuàng)新和變革的核心地位。我在讀完這本書后，將書中描述化工技術(shù)創(chuàng)新的幾個典型案例故事進行了梳理，同時將我讀后的啟示進行了整理，寫出了“化工技術(shù)創(chuàng)新的案例故事及其當下啟示”這篇文章，以期同大家進行交流與分享。
一、 化工技術(shù)創(chuàng)新的案例故事
案例故事一：
合成氨的發(fā)明，實現(xiàn)了“從空氣中生產(chǎn)面包”的神話
人類從千百萬年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，氮元素對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)發(fā)揮著重要作用，人們已經(jīng)（至少是模糊地）知道氮元素在作物生長過程中是一種限制性養(yǎng)分。為了解決世界性的饑荒和人類吃飯的問題，人類為了獲取氮元素，歷經(jīng)了艱苦的探索和曲折的歷史。人類最早在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的氮元素，主要是使用他們隨機收集到的來自于牛、豬和人類的糞便，但這種氮元素的數(shù)量有限，遠遠滿足不了人們生產(chǎn)的需求。盡管如此，農(nóng)民們還是千方百計借用甚至是偷竊他們能夠找到的任何來源的糞肥、尿液，盡最大努力施用足夠多的氮元素來讓作物充分發(fā)揮潛力。19世紀初，在人類尋求氮元素的目光中，在距離秘魯海岸不遠的地方，有一個位于海中的小島，名叫欽查群島，那里不僅有豐富的漁產(chǎn)，而且還有數(shù)以萬計的鳥類在此生活繁殖，由于這里幾乎從不下雨，所以這些鳥類的糞便就一個世紀又一個世紀的積累起來。這里奇跡般的出現(xiàn)了數(shù)百英尺的鳥類糞便。這些鳥糞對于增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是再好不過的肥料了，于是在19世紀中期的幾十年里，為了滿足英國和歐洲其他地區(qū)農(nóng)民的需求，數(shù)百萬噸的鳥糞被開采出來。開采的環(huán)境相當惡劣，契約勞工的處境不比奴隸好多少，運輸船只需要排好幾個月的隊才能有機會把這些灰暗并且十分難聞的鳥糞裝上貨船。為了獲得鳥糞，美國國會甚至通過了一個法案，規(guī)定在太平洋中發(fā)現(xiàn)了鳥糞島的任何一個美國人都可以聲稱它是屬于美國的，這也是今天太平洋中很多環(huán)狀珊瑚島隸屬于美國的原因。但在這些島嶼中，很少有像秘魯欽查群島這樣富含鳥糞的群島，在歐洲各國激烈的競爭中，欽查群島的鳥糞很快就耗盡了。如今的欽查群島又恢復成平靜的鳥類家園，鳥糞又在緩慢的恢復之中。到19世紀70年代，人們又在智利發(fā)現(xiàn)了一種特殊的硝石礦種，這是一種富含氮的硝酸鹽，它可以通過煮沸生硝而產(chǎn)生，而生硝這種礦種在阿塔卡馬（Atacama）沙漠中十分豐富。雖然這種硝石礦和冶煉廠大多數(shù)都位于秘魯和玻利維亞，但是讓硝石礦運營起來的則是智利人。1879年，智利向這兩個國家宣戰(zhàn)，并奪取了重點省區(qū)。到1900年，智利生產(chǎn)的肥料占到全球總量的2/3，而且很多炸藥也是由智利生產(chǎn)的，但這種礦產(chǎn)資源也是有限的，不久也出現(xiàn)了資源枯竭的問題。正是在這種背景下，英國一個著名的化學家所做的一次演講引起了全球的關(guān)注，這個化學家名叫威廉·克魯克斯爵士（Sir William Crakes）,他因為發(fā)現(xiàn)了鉈元素，分離出氮元素以及發(fā)明了陰極射線管而享有盛名。他在這次演講中選擇了“小麥問題”的話題，他說，當前的世界存在著一種迫在眉睫的可能性，那就是全世界的人到1930年將會挨餓，除非有一種方式可以合成氮肥來取代智利的硝石，那時小麥是世界上產(chǎn)量最高的農(nóng)作物。這一警告，得到了全世界的關(guān)注。因為大家都知道，空氣中含有大量取之不竭的氮元素，如果能把空氣中的氮固定起來，不就可以徹底解決了人類挨餓的問題嗎！正是他的演講，激發(fā)了當時一大批人，特別是一些化學家投身到了空氣中固氮的競賽之中。在這場激烈的競賽中，有一位德國化學家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）的猶太人，他把固氮創(chuàng)新看作一個制造“金球”的事業(yè)，而且稱他的技術(shù)突破將會實現(xiàn)“從空氣中生產(chǎn)面包”。1907年，在無數(shù)試驗之后，首次宣稱他利用熱量和催化劑制造了少量的氨，而且他在試驗中還發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的壓力越大，產(chǎn)生化學反應(yīng)的溫度越低，氨的獲取量就越大。因為過高的溫度會使氨剛一形成就分解了，這是一個重要的規(guī)律性發(fā)現(xiàn)。也就是在哈伯試驗剛剛突破的時候，哈伯找到了當時德國最大的化學公司巴斯夫，巴斯夫也正在尋求找到固定氮的辦法，合作一拍即合，巴斯夫給哈伯提供了一個實驗室，一大筆預算，而且還答應(yīng)將銷售額的10%作為提成留給哈伯所在的學校。有了巴斯夫的經(jīng)費和專業(yè)知識，哈伯能夠在100個大氣壓下開展復雜的實驗，并且把反應(yīng)溫度從1000攝氏度降到600攝氏度，但在這一實驗的初期，結(jié)果讓人失望，收率太低，遠遠達不到工業(yè)化的要求。哈伯決定從催化劑選擇上突破，他隨意選擇不同的金屬，1909年他在選擇了一種全新金屬做催化劑時，奇跡發(fā)生了，液態(tài)氨從裝置中大量涌出。究竟為什么有效？哈伯一無所知，但它確實奏效了。催化劑的突破，使巴斯夫從生產(chǎn)裝置上生產(chǎn)出了成噸、成噸的氨，而非一茶匙、一茶匙的氨。這種方法生產(chǎn)的氮肥要比用船從智利運輸鳥糞便宜太多了。巴斯夫要求哈伯要嚴守催化劑的秘密，這一創(chuàng)新技術(shù)使巴斯夫擁有了世界上領(lǐng)先的生產(chǎn)地位。如何把哈伯的實驗室技術(shù)變?yōu)楣I(yè)規(guī)?；a(chǎn)，如何從空氣中純化出氮，如何從暴露于熱煤焦的蒸汽中制造出足夠的氫氣而又不讓氣體中含有一氧化碳，如何在100個大氣壓下安全生產(chǎn)，這一系列的重大挑戰(zhàn)，都交給了巴斯夫負責研究氮的卡爾·博施博士完成，這個團隊成為曼哈頓計劃之前最大的科學家團隊和工程師團隊。1913年巴斯夫在位于德國奧堡（Oppau）的地方建設(shè)大型氨廠正式生產(chǎn)。當時正趕上第一次世界大戰(zhàn)，這一技術(shù)為德國制造炸藥、生產(chǎn)氮肥作出了貢獻。與此同時，哈伯也利用他的技術(shù)發(fā)明了毒氣戰(zhàn)，他于1915年3月親自主持了在伊柏爾（Ypres）的第一次氯氣襲擊。在第一次世界大戰(zhàn)之后，全世界都在用哈伯-博施技術(shù)來大規(guī)模地生產(chǎn)合成氨，這個工藝的效率越來越高，尤其是在天然氣取代煤炭成為能量和氫氣的來源之后。合成肥料的普遍使用，使人類生活大為改善，并且在很大程度上讓饑荒成為了歷史。有統(tǒng)計表明，21世紀頭10年因饑荒導致的死亡率比20世紀60年代減少了近100倍。今天我們生產(chǎn)合成氨、尿素的技術(shù)，仍然采用的是哈伯-博施技術(shù)。盡管當今合成氨、尿素生產(chǎn)規(guī)模越來越大，自動化水平越來越高，但合成氨技術(shù)的核心仍然是哈伯-博施的基本原理。
案例故事二：
氯化漂白粉的奇效：拯救了數(shù)以百萬計的生命
1908年美國新澤西州澤西市供水公司遇到了大麻煩，因為隨著新澤西州經(jīng)濟和城市的發(fā)展，人口大量的增加給城市管理帶來了一系列的新問題。最突出的問題就是城市污水的處理問題。隨著越來越多城市住房建設(shè)，廁所污水排放的矛盾日益突出，許多廁所的污水直接排入河流之中，最終流入了城市的水源水庫。盡管新澤西州城市管理部門盡了很大努力，據(jù)資料記載，自1899年以來，整個城市已經(jīng)移走了500多個戶外廁所并且對全部下水進行了過濾。但由于沒有從根本上解決問題，供水污染問題仍然非常突出。1908年新澤西州由于水源污染，大批民眾患上了傷寒疾病，死亡人數(shù)達到了令人驚恐的地步。澤西市的民眾將新澤西州澤西市供水公司告上了法庭。因為公司的管理合同上明確規(guī)定，負責給城市供應(yīng)“純凈且衛(wèi)生的飲用水。”法庭在審理中提出，“給公司三個月的時間來徹底改變這一局面”。為了解決這一迫在眉睫的難題，公司的衛(wèi)生顧問約翰·利爾博士（Dr John Leal）想到了一個主意，把氯化漂白粉滴入供水中，作為清潔飲用水的消毒劑。約翰·利爾博士的想法是從何而來呢？他說是從英格蘭林肯市的一個實驗中受到的啟示。1905年英格蘭林肯市傷寒病又一次嚴重爆發(fā)，導致125人死亡，這個城市找來了皇家污水處理委員會的細菌學家亞歷山大·克魯克香克·休斯頓博士（Dr.Alexander Cruickhank.Houston），他到了林肯市后將次氯酸鈉滴入水中，并且立刻見到效果，新的傷寒感染率立即下降，最終從根本上消除了傷寒病。根據(jù)這一啟示，利爾博士新建了一個工廠裝置并且在正式庭審的前三天投入使用，每天可持續(xù)用氯化漂白劑消毒4000萬加侖水。但在庭審中有人提出，“是誰允許你在澤西城開展這項試驗？”當時的公眾對飲用水中添加化學物質(zhì)深惡痛絕，有人公開怒吼，“化學消毒劑這個想法本身就是令人厭惡的”。出審中法庭律師堅稱，因為該公司沒有征求人們的同意，要求法官拒絕聽取氯化漂白劑是否有效的證據(jù)。但是利爾博士堅持要在法庭上陳述他們的理由，于是法官拒絕了律師的請求，允許該公司陳述他們的作法。在法庭陳述中，利爾博士在氯化作用的問題上是這樣講述的，“我認為這是最安全、最容易、最便宜，也是最好的凈化城市用水的方法，這個方法夜以繼日，年復一年，無時無刻地服務(wù)著城市”，他還補充說，“我認為澤西城今天的供水是世界上最安全的”。下面還有一段更精彩的對話：經(jīng)過冗長的庭審，法官最終判定該公司通過這種創(chuàng)新履行了他們的職責。澤西城案件是一個轉(zhuǎn)折點，一個清潔用水的分水嶺。從此以后，全美以及全球的城市都開始利用氯化作用來凈化供水，直到今天也是如此。在清潔用水的作用下，傷寒、霍亂和腹瀉的疫情迅速地消失了。利爾博士在法庭的陳述中，有一點是令人大為贊嘆的，盡管是他提出的建議解決了這個城市用水的難題，但他從未宣稱自己是這個方法的發(fā)明人。據(jù)史料記載，氯化消毒的辦法最早追溯到1854年的英國倫敦霍亂疫情期間，當時的倫敦上千人染上了霍亂病，幾百人死于霍亂，原因起源于水污染，為了這一令人恐懼的疫情，倫敦市政府規(guī)定在疫情區(qū)使用氯化漂白粉不受任何限制。一份當年的雜志報道說：“泥坑里都是白色和乳白色的，石頭上也沾滿了它；排水溝里的氯化漂白粉到處飛濺，空氣中也散發(fā)著它強烈又讓人不愉快（愿快）的氣味”。所以像疫苗一樣，氯化清潔水發(fā)明的起源也是神秘和讓人困惑的。只有在回顧歷史時，我們才能把它視為一場拯救了數(shù)以百萬計生命的顛覆性的、成功的創(chuàng)新。創(chuàng)新的演化相當緩慢，它可能僥幸地開始于一個在很大程度上是偶然發(fā)現(xiàn)和實驗。
案例故事三：
頁巖氣帶來的驚喜：“化石能源枯竭論”可以閉嘴了
上個世紀60年代以來，“化石能源枯竭論”不絕于耳。有一批專家學者，用深奧的理論、復雜的模型、數(shù)據(jù)的推理，明確告知人類全球化石能源將會在某年某月消耗殆盡，人類將會進入能源的恐懼時代。然而，隨著勘探技術(shù)的進步和勘探領(lǐng)域的擴大，原油、天然氣勘探開發(fā)的新成果不斷涌現(xiàn)，原油、天然氣“枯竭”的日子不僅越來越遠，而且頁巖氣的發(fā)現(xiàn)又給世界化石能源的未來帶來了新的驚喜。1922年，由美國總統(tǒng)成立的煤炭委員會在11個月的時間里訪談了能源行業(yè)的500位專家，并得出結(jié)論說“天然氣的產(chǎn)量開始減少了”。1956年，美國石油專家哈伯特（M.King Hubbert）預測說，美國的天然氣產(chǎn)量將會在1970年達到每天生產(chǎn)380億立方英尺的高峰，然后開始下降。而事實是1970年美國天然氣的產(chǎn)量已經(jīng)達到每天580億立方英尺，并且仍在增加，如今美國天然氣的產(chǎn)量已經(jīng)超過每天800億立方英尺。結(jié)果表明，這些預測錯的十分離譜，原因有兩個：一是美國在20世紀70年代基于天然氣是稀缺資源這一理論，實施了嚴格的價格管制，有效地抑制了按正常軌跡發(fā)展的天然氣勘探，石油公司都把開采天然氣當做一件麻煩事，轉(zhuǎn)而去追求石油的開采，這確實導致了許多人誤以為這是達到峰值、也是儲量耗盡的開端。里根總統(tǒng)上臺后解除了對天然氣的管制，又一次帶來了天然氣產(chǎn)量的激增。二是技術(shù)創(chuàng)新是導致21世紀第二個十年天然氣過剩的另一個原因。由于油氣市場需求的大幅上升，天然氣和石油勘探公司千方百計尋求油氣的增產(chǎn)，即便是低產(chǎn)量的“低滲透”油田它們也不放過。20世紀90年代得克薩斯州的幾個油田意外發(fā)現(xiàn)的水力壓裂技術(shù)，通過在巖石的縫隙中垂直鉆井后，再同水平鉆井相結(jié)合，用水力壓裂的辦法，把儲藏在堅硬巖石中的石油、天然氣壓裂出來，而且在頁巖中這種碳氫化合物的儲量巨大，他們把這一技術(shù)取名為“滑溜水”技術(shù)。滑溜水水力壓裂技術(shù)取得重大突破的地點在美國沃斯堡附近的巴濕特頁巖，那里有一個名叫喬治·米切爾（George Mitchell）的企業(yè)家，他的父親是一名希臘牧羊人，由于給芝加哥提供天然氣，米切爾變得富有起來，它們有一個令人滿意的固定價格合同，所以他的生產(chǎn)基地不愿意隨意變動，竭力從已有的巴濕特頁巖中生產(chǎn)出更多的天然氣。到20世紀90年代末，米切爾油田的產(chǎn)量日漸減少，他的能源市場股價也日益下跌，這使得米切爾陷入了巨大的困境之中，他并沒有選擇放棄美國來減少他的損失，他以不撞南墻不回頭的決心，堅持試圖讓天然氣從頁巖中冒出來。雖然巴濕特頁巖富含碳氫化合物，但它們并不會輕易地流動，所以需要在地下深處把頁巖壓裂，這樣壓裂的微型裂縫就會讓天然氣漏出來，過去這種壓裂人們一直使用一種凝膠技術(shù)，這種技術(shù)在一些巖石中非常奏效，但是在頁巖中不太有用。為了尋求在巴濕特油氣田奏效的技術(shù)，米切爾投入了2.5億美元的研發(fā)經(jīng)費，但卻鎩羽而歸。1996年的一天，米切爾公司有一個叫尼克·斯坦斯伯格（Nick Steinsberger）的員工發(fā)現(xiàn)了一種莫名其妙的結(jié)果，他為了降低注入井下凝膠的成本，把混入大量沙子和水溶液及少量凝膠注入井下，結(jié)果天然氣產(chǎn)量出現(xiàn)了相當不錯的激增，從那以后開始，斯坦斯伯格就刻意利用含有更多水劑的配方，這種水劑基本上就是由較少的沙子和大量的廚房水槽洗滌用品（基本上是漂白劑和肥皂）混合而成，剛開始的試驗并不理想。他不斷調(diào)整水的比例，最終在第四口井中取得了成功，第四口井中冒出了大量天然氣，并且持續(xù)了幾個月之久。斯坦斯伯格的技術(shù)創(chuàng)新改變了喬治·米切爾生命的最后歲月。頁巖氣開采技術(shù)的突破，使他成為一個億萬富翁。巴濕特頁巖成為美國最大的天然氣生產(chǎn)基地，復制了這種做法的其他地方都在多種頁巖中得到了同樣的效果-路易斯安那州、賓夕法尼亞州、阿肯色州、北達科他州、科羅拉多州、然后又是得克薩斯州，不過后來他們都用持續(xù)改進的創(chuàng)新斯坦斯伯格的方法。很快同樣的技術(shù)也被用來開采頁巖油。如今美國不僅是全球最大的天然氣生產(chǎn)國，而且還是全球最大的原油生產(chǎn)國。這完全要感謝頁巖壓裂技術(shù)的創(chuàng)新和技術(shù)的革命。實踐告訴我們，天然氣作為最清潔的化石能源，未來還有巨大的需求空間，還會有大有作為的技術(shù)市場，還有可能在新能源發(fā)展中展現(xiàn)出新的作為。美國的頁巖革命，就是靠幾個被人視為近乎偏執(zhí)的中小企業(yè)家，以不屈不撓的精神向傳統(tǒng)理念、傳統(tǒng)現(xiàn)實發(fā)起的艱難挑戰(zhàn)，它們都是美國的“能源個體戶”，他們頂住了能源大公司的種種打擊和挖苦，抵制了股東多方面的干擾和壓力，幾乎把公司的整個利潤都壓上，在瀕臨絕境中迎來了希望的曙光。美國頁巖革命的突破，不僅給美國制造業(yè)帶來了新的優(yōu)勢，而且還使得美國化學工業(yè)迅速回暖，甚至還出現(xiàn)了不少化工公司離開歐洲的熱潮。
案例故事四：
意外收獲：杜邦創(chuàng)造了尼龍材料的新天地
杜邦公司是開創(chuàng)企業(yè)創(chuàng)辦研究機構(gòu)的首家企業(yè)。1904年杜邦公司就成立了東部實驗室，共聘用了16位專職科學家進行研究工作，其中就包括大名鼎鼎的愛因斯坦。合成橡膠和尼龍66的發(fā)明，是杜邦公司上個世紀最引以自豪、具有劃時代意義的兩項技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新。杜邦科技人員在合成染料的技術(shù)研發(fā)中，在一項沒有做完的試驗中，第二天意外地發(fā)現(xiàn)了由單體相互聯(lián)結(jié)成大分子的“聚合物”，可以形成橡膠、塑料和纖維素等有機物質(zhì)。對于這一發(fā)現(xiàn)，當年的科學家說：“我們是那么震驚，就像是動物學家道聽有人說非洲某處發(fā)現(xiàn)了500米長、100米高的大象一樣?！?/span>在合成橡膠的研發(fā)過程中，他們又發(fā)現(xiàn)了由酒精和酸形成的長鏈彈性聚合物—“聚酯”。在實驗室里，科學家驚奇地發(fā)現(xiàn)一縷細細的樹脂狀聚酯被玻璃棒帶了起來，往上一拉，聚酯被拉長了。它不是那種脆弱易碎的物質(zhì)，也不會變硬或斷裂。發(fā)明者描繪說：“你簡直就能感覺到氫鍵緊緊地結(jié)合在一起了?！倍虐顩Q定用“尼龍”作為這個產(chǎn)品的通用名稱，“尼龍”很快就成了美國女性針織品的代名詞。1938年10月27日，杜邦公司在紐約的世界博覽會上宣布尼龍試產(chǎn)新式長襪后，馬上在特拉華州威明頓的《每日晚報》上刊登整版廣告，邀請威明頓的婦女來“檢驗和購買這種人人都在談?wù)摰慕z襪”，每人限購三雙，而且購買者需要提供當?shù)刈≈?。于是，來自全美國的婦女都盡量確保在威明頓城內(nèi)的旅館預訂一間客房。尼龍絲襪的市場反應(yīng)出人意料，杜邦生產(chǎn)的所有產(chǎn)品只要一上貨架，就立刻銷售一空。杜邦選定1940年5月15日為“尼龍日”，在全美國的重要商場首次發(fā)售，盡管每人限購一雙，500萬雙絲襪還是在當天全部銷售一空。僅尼龍絲襪一個產(chǎn)品，自公開銷售以來，短短7個月就給杜邦公司帶來了300萬美元的利潤，足夠支付公司用于尼龍66研發(fā)的全部費用。杜邦認定，尼龍產(chǎn)品將會成為公司產(chǎn)品中的一個奇跡。實踐證明，尼龍為杜邦公司帶來近50年的市場榮耀。杜邦這個具有200多年歷史的老企業(yè)，始終依靠創(chuàng)新一直走在世界化學工業(yè)發(fā)展的最前端，始終保持著旺盛的青春活力和卓越的市場競爭力。現(xiàn)在“創(chuàng)新”一詞在行業(yè)發(fā)展中不絕于耳，創(chuàng)新也正在成為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的全新動力。目前全行業(yè)的創(chuàng)新也正在由“跟隨性”創(chuàng)新向“引領(lǐng)性”創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，全行業(yè)創(chuàng)新的形勢、創(chuàng)新的目標、創(chuàng)新的任務(wù)和創(chuàng)新的環(huán)境也正在發(fā)生著深刻的變化。在進入高質(zhì)量發(fā)展新階段，在全行業(yè)創(chuàng)新深刻調(diào)整變化的今天，我們重溫回顧行業(yè)歷史上創(chuàng)新發(fā)展的典型案例，對我們今天全行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展確實有著十分重大的啟示意義，它使我們在回顧行業(yè)創(chuàng)新的歷史中，冷靜地思考著創(chuàng)新的本質(zhì)是什么？創(chuàng)新的環(huán)境有什么要求？創(chuàng)新的方法是什么？創(chuàng)新的規(guī)律如何認識？等等，這些都是我們在今后的創(chuàng)新中應(yīng)該把握好的重大原則問題。我在梳理這些典型案例的同時，也圍繞著上述重大原則問題進行著思考，我在梳理思考中認為歷史上的創(chuàng)新故事至少可以對我們今天的創(chuàng)新有以下幾個方面的啟示。一、現(xiàn)實的挑戰(zhàn)都是創(chuàng)新的機遇創(chuàng)新都是挑戰(zhàn)的“逆行者”。世界上絕大多數(shù)創(chuàng)新都是由于現(xiàn)實的挑戰(zhàn)而引發(fā)的，在上面幾個典型的創(chuàng)新案例中我們也可以清楚地看到，無論是哈伯合成氨的發(fā)明，還是漂白粉消毒劑的應(yīng)用，以及美國頁巖油氣水壓裂技術(shù)的突破，無一不是在現(xiàn)實的尖銳矛盾挑戰(zhàn)中實現(xiàn)的創(chuàng)新突破。我們可以這樣講，如果世界上沒有現(xiàn)實的挑戰(zhàn)，也就沒有技術(shù)的進步和技術(shù)的創(chuàng)新，從這個意義上講，我們可以將“挑戰(zhàn)”定為“創(chuàng)新之母”。而且現(xiàn)實還告訴我們，挑戰(zhàn)越嚴峻、難度越大，創(chuàng)新的水平就越高，成效也就越顯著。挑戰(zhàn)者喜歡走沒人走過的路，喜歡走艱難險阻的路。守成者喜歡走別人走過的路，喜歡走阻力最小的路。所以創(chuàng)新者一個鮮明的特點，就是喜歡逆勢而上，敢于向挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)。目前我們行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展正面臨著一系列全新的挑戰(zhàn)。如：新能源轉(zhuǎn)型技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該清醒地看到，石器時代的結(jié)束，不是沒有石頭，而是出現(xiàn)了冶煉技術(shù)，化石能源時代的結(jié)束，也絕不是沒有了化石能源，而是出現(xiàn)了新的能源。當前我們正處在新舊能源重構(gòu)的時代。誰能在新能源的創(chuàng)新上搶先一步，誰就能取得未來的競爭優(yōu)勢。未來新能源，特別是氫能技術(shù)的突破和技術(shù)系統(tǒng)配套突破的挑戰(zhàn)（制氫、儲氫、運氫、加氫配套技術(shù)的成熟）以及確保傳統(tǒng)能源與新能源的有序替代的挑戰(zhàn)，是擺在我們?nèi)袠I(yè)面前的一大緊迫課題。“雙碳”目標的挑戰(zhàn)（30 60目標），對我們行業(yè)來講這是一個任務(wù)艱巨的全新挑戰(zhàn)。無論是二氧化碳排放總量，還是實現(xiàn)碳中和目標都是一個全新的課題?！半p碳”目標，不是要求我們放慢發(fā)展，更不是不要發(fā)展，而是要求我們低碳綠色發(fā)展，發(fā)展仍然是我們國家解決一切矛盾和問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我們堅信，人類不可能生活在無碳的世界，二氧化碳不是萬惡之源，而是一種有用的資源。現(xiàn)代煤化工企業(yè)要緊緊抓住“雙碳”目標的挑戰(zhàn)，迎難而上，在新時代續(xù)寫一篇“二氧化碳生產(chǎn)面包”的現(xiàn)代神話。“補短板”技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)。“補短板”技術(shù)是解決我們行業(yè)“卡脖子”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段我們行業(yè)“補短板” 技術(shù)突出體現(xiàn)在三個方面：一是高端新材料技術(shù)。高端新材料技術(shù)的創(chuàng)新突破，這是化工大國和跨國公司都在拼命爭奪的制高點。國外專家講，世界上最先進的超音速飛機，發(fā)動機技術(shù)已經(jīng)突破，關(guān)鍵是防噪音的機身材料還未突破；國內(nèi)專家講，輪軌高鐵技術(shù)已突破每小時500公里的速度，但關(guān)鍵的機車減震材料還未找到，未來航空、航天、機車、高端制造的高新材料將是衡量我們創(chuàng)新能力的一大競爭焦點；二是電子化學品技術(shù)。電子信息技術(shù)正在飛快發(fā)展，也正在改變我們生產(chǎn)、生活的方方面，而電子信息技術(shù)的發(fā)展必須要有電子化學品的配套、硅片技術(shù)、印刷線路技術(shù)、光刻膠技術(shù)、特種元器件技術(shù)、高純氣體技術(shù)等等，都是電子信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，而這些技術(shù)我們行業(yè)不僅有差距，而且差距還很大；三是生命科學和高端醫(yī)藥技術(shù)，這方面我們同國外發(fā)達國家的差距更大。這次新冠疫情更凸顯了生命科學和高端醫(yī)藥技術(shù)需求的急迫性?！把a短板”技術(shù)創(chuàng)新必須要加快突破，而且更需要有高端突破。“綠色”技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)。隨著環(huán)保要求的日益嚴格，減排、綠色的生產(chǎn)生活方式轉(zhuǎn)型迫在眉睫。在環(huán)保領(lǐng)域，我們行業(yè)面臨著困擾多年，也是全社會關(guān)注的一些重大問題，如塑料白色污染的問題、化肥生產(chǎn)磷石膏資源化利用問題、煤化工發(fā)展高鹽廢水處理問題，聚氯乙烯低汞、無汞觸媒替代問題……這一系列重大環(huán)保問題都需要在最短的時間內(nèi)拿出從根本上解決問題的技術(shù)突破。挑戰(zhàn)就是創(chuàng)新的吶喊，挑戰(zhàn)需要創(chuàng)新的逆行者，這一系列重大挑戰(zhàn)，也意味著我們行業(yè)正處在創(chuàng)新突破的前夜，黑暗能否盡快過去，黎明能否盡快到來，關(guān)鍵就要看我們的工作了。二、創(chuàng)新的方法是靈活多樣的，需求可以引領(lǐng)創(chuàng)新，創(chuàng)新也可以創(chuàng)造需求我們大多數(shù)人都高度重視需求引領(lǐng)的創(chuàng)新，但我們也要高度重視創(chuàng)新也可以創(chuàng)造需求，這就是創(chuàng)新的辯證法。創(chuàng)新是漸進的、偶然的，也是必然的、持續(xù)的，我們一定要從多方面關(guān)注創(chuàng)新的成果。1938年，杜邦公司的羅伊·普朗克特在偶然間發(fā)現(xiàn)了特氟龍，他是在試圖開發(fā)更好的液體冷凍劑時，將大約100磅的四氟乙烯氣體以干冰的溫度儲存在鋼瓶中，試圖將其氯化，當他打開鋼瓶時，發(fā)現(xiàn)這些四氟乙烯并沒有全部氣化，一些化學物質(zhì)已經(jīng)聚合為固體，即白色粉末狀聚四氟乙烯（PTFE），顯然這已經(jīng)無法作為制冷劑了，但這固體究竟是什么？有什么特征和作用？普朗克特決定研究一下。研究發(fā)現(xiàn)，這種物質(zhì)具有耐熱、惰性的特點，且異常光滑不粘。PTFE在20世紀40年代的曼哈頓工程中繼續(xù)被用作氟氣的器皿；在50年代被用作不粘鍋的涂層；60年代被用作防水透氣布料，并服務(wù)于阿波羅登月任務(wù)。20年后，也是在杜邦公司，斯蒂芬妮·克沃勒克（Stephanie Kwolek )偶然間開發(fā)出了凱夫拉（Kevlar）纖維，這是一種意外發(fā)現(xiàn)的新型芳香聚酰胺，這種纖維比鋼強度還高，比玻璃纖維輕而且還要耐熱。此后他被用于防彈衣和勞保服，拯救了不少生命。克沃勒克說：“一些發(fā)明是意外事件的結(jié)果，也有賴于識別這些發(fā)明并有效利用他們的能力?！?/span>在明尼阿波利斯3M公司，斯賓塞·西爾弗（Spencer Silver)苦苦尋求一種超強粘合劑，卻意外發(fā)現(xiàn)了一種效果微弱而時間短暫的粘合劑。當他發(fā)現(xiàn)時，沒有人想到它有什么用處。直到五年后，一個名叫阿特·弗萊伊（Art Fry）的同事在詩歌朗誦時，因為書里夾帶的小紙條經(jīng)?；涠鄲?，于是他找到西爾弗請求他將這種粘合劑用于小紙條便簽。于是一種亮黃色的小便簽便誕生了。所以，創(chuàng)新的方式是多種多樣的，有時是偶然發(fā)現(xiàn)的，但我們要深刻認識到這種偶然的背后必有必然。對待創(chuàng)新一定要不拘一格。要尊重和關(guān)注多種多樣的創(chuàng)新，特別是更要高度重視能夠在市場終端使用的多種技術(shù)創(chuàng)新。
三、 創(chuàng)新需要自由，包容的創(chuàng)新環(huán)境
有人講“沒有瓦特、達爾文、牛頓、巴斯德、喬布斯，也一樣會有蒸汽機、進化論、萬有引力、疫苗和蘋果手機。世界上的創(chuàng)新都不是自下而上疊加演化，多點發(fā)生的。沒有這個天才也會有另外一個天才出現(xiàn)。因為，營造創(chuàng)新的土壤比期待天才出現(xiàn)更重要，一個開放的環(huán)境比舉國之力更重要?！?/span>在創(chuàng)新的環(huán)境中，我認為自由和容錯這兩點極為重要。所謂自由，就是在科學和創(chuàng)新的領(lǐng)域，允許創(chuàng)新者自由思維，不要加以過多的干預和限制。因為創(chuàng)新的本質(zhì)是自由思考、偶然發(fā)生以及曲折過程。正如習近平總書記所說的“尊重科學研究的靈感瞬間性、方式隨意性、路徑不確定性的特點。因為創(chuàng)新思維基本上是個體勞動，這個思維應(yīng)該允許創(chuàng)新者胡思亂想、冥思苦想、奇思妙想、跨界聯(lián)想，只有思維活躍，才會萌生創(chuàng)新的火花，許多新的思路、新的點子、新的技術(shù)、新的發(fā)明，都是從思維突破開始的，思維的自由是創(chuàng)新的源泉。正如美國托馬斯·杰裴遜說過的一句名言：“自由是科學和美德的偉大父母，一個國家自由的程度決定了其科學和美德偉大的程度。”所謂容錯，其實就是支持創(chuàng)新硬幣的另外一面。試錯、容錯是創(chuàng)新環(huán)境中最重要的組成部分。常言說，“失敗是成功之母?！本褪侵v成功包括試錯、容錯。只允許成功，不允許失敗的環(huán)境，是永遠不可能成就創(chuàng)新的。大多數(shù)創(chuàng)新者在創(chuàng)新的初期，都是抱著“試試”的態(tài)度，“試試”就有兩種可能，成功、失敗都包括。實踐告訴我們，在新技術(shù)開創(chuàng)的早期，失敗者遠遠多于成功者。英國化學家漢弗里·戴維（Homphry Davy）曾經(jīng)說過：“我最重要的發(fā)現(xiàn)是由我的失敗啟發(fā)的”。托馬斯·愛迪生完善燈泡靠的不是靈感，而是汗水：他和團隊測試了6000種不同的燈絲材料?！拔覜]有失敗”他曾經(jīng)說，“我只是剛剛找到了第10000種行不通的方法?！痹囧e是無數(shù)成功的必然過程。猶如前面案例講述的，頁巖氣水力壓裂的先驅(qū)們意外發(fā)現(xiàn)了正確的配方，然后通過無數(shù)次的實驗逐漸改進，最后才取得了成功。如果說錯誤是創(chuàng)新的重要組成部分，那么美國最大的優(yōu)勢之一就是它對商業(yè)失敗采取相對寬容的態(tài)度。美國大多數(shù)州的破產(chǎn)法允許創(chuàng)新者像硅谷早期的口號那樣“快速失敗”、“頻頻失敗”。在一些州，依據(jù)破產(chǎn)法第7章中的“宅基地豁免政策”的規(guī)定，創(chuàng)新者的宅基地是受到豁免政策保護的。實踐也證明，實現(xiàn)這個政策的州比那些沒有此政策的州表現(xiàn)出更多的創(chuàng)新活力。當然，我們在講創(chuàng)新思維是個體勞動的同時，也要看到產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新的組織力量。創(chuàng)新的主體是企業(yè)、是企業(yè)家。只有當企業(yè)成為這個國家創(chuàng)新的主體時，這個國家的創(chuàng)新活力才會顯現(xiàn)出無窮無盡的活力。企業(yè)的創(chuàng)新一定要由企業(yè)家來引領(lǐng)，這是市場經(jīng)濟的中堅，也是創(chuàng)新活力的核心。石化聯(lián)合會在組織產(chǎn)學研用體制聯(lián)合創(chuàng)新中，正是希望把個人的創(chuàng)新能力，同企業(yè)、企業(yè)家的創(chuàng)新力量協(xié)調(diào)組織起來，形成目標一致的創(chuàng)新合力，加快行業(yè)創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化的進程。四、今天中國的創(chuàng)新正在打破“李約瑟之問”英國近代著名生物化學家、科學史家李約瑟在上世紀40年代撰寫了一部在中西方都有重大影響的巨著《中國科學技術(shù)史》（7卷28分冊），在他完成這部巨著時，掩卷沉思，提出了這樣一個問題:為什么現(xiàn)代科學沒有在中國文明中發(fā)展，而只在歐洲發(fā)展出來？（1937年提出的問題），這就是后來流傳的“李約瑟之問”。為什么現(xiàn)代科學沒有發(fā)生在中國，而是在歐洲發(fā)展出來？我認為這是因為中國工業(yè)革命進展太晚，中國古代的創(chuàng)新發(fā)明，都發(fā)生在農(nóng)耕時代，而在工業(yè)時代發(fā)生的技術(shù)創(chuàng)新，當然只能發(fā)生在工業(yè)革命的中心歐洲。而今天，中國的經(jīng)濟發(fā)展、工業(yè)發(fā)展已經(jīng)大步趕上了時代，創(chuàng)新已經(jīng)成為中國經(jīng)濟、中國工業(yè)發(fā)展的核心動力，今天中國的創(chuàng)新正在打破“李約瑟之問”。面對今天的中國創(chuàng)新，馬特·里德利在他新書中寫到：“毫無疑問，中國的創(chuàng)新發(fā)動機已經(jīng)點火。在未來幾十年里，中國的創(chuàng)新規(guī)模和創(chuàng)新速度可能將超過其他任何地方。中國只作為聰明的復制者，通過模仿西方產(chǎn)品和工藝來追趕西方的日子已經(jīng)翻篇了，中國正大步邁向未來。” “如何解釋這種創(chuàng)新狂熱的速度和廣度？一言以蔽之，工作。中國企業(yè)家致力于‘996’工作制：從早上9點干到晚上9點，一周工作6天，美國人在改變世界時也是如此（愛迪生對員工要求超長的工作時間）；德國人作為最具創(chuàng)新精神的民族時也是這樣；19世紀的英國人是這樣；更早的荷蘭人和意大利人也是這樣。愿意投入時間、愿意試驗、愿意實踐、愿意嘗試新事物，愿意承擔風險——出于某種原因，這些特征只存在于年輕的、新近繁榮的社會，在老舊、陳腐的社會已不復存在了?！?/span>進入“十四五”以來，我們行業(yè)的創(chuàng)新就出現(xiàn)了根本性的變化，由過去的“跟隨性”創(chuàng)新進入了“引領(lǐng)性”自主創(chuàng)新的新階段，創(chuàng)新活力如火如荼，創(chuàng)新成果多點突破，創(chuàng)新水平節(jié)節(jié)高升。站在這個生機勃勃、激動人心的新時代的門口，中國石油和化工行業(yè)正在以領(lǐng)先一步、高人一籌的激情，擁抱更加美好、更加充滿希望的明天。我們正在為跨入石油和化學工業(yè)強國的偉大征程而邁步前行！此時此刻，我們每一個人都需要問一問自己：在未來關(guān)鍵的10年，在由石油和化學工業(yè)大國向強國跨越的關(guān)鍵時刻，在面向未來的偉大創(chuàng)新實踐中：你準備好了嗎？
