天津大學(xué)化學(xué)工程研究所自從1981年籌建開(kāi)始算起，到今年已進(jìn)入第四十個(gè)年頭。時(shí)間長(zhǎng)河，彈指一揮間。然而對(duì)于本所，這是不平凡的四十年。再過(guò)一個(gè)月化學(xué)工程研究所創(chuàng)始人余國(guó)琮院士將迎來(lái)他的99歲生日，余國(guó)琮先生是新中國(guó)成立初期最早回國(guó)參加社會(huì)主義建設(shè)的海外優(yōu)秀學(xué)者之一，率先在天津大學(xué)開(kāi)展大型精餾塔研究。上世紀(jì)60年代初余先生臨危受命承擔(dān)重水精餾分離技術(shù)研究，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)艱苦奮斗，攻堅(jiān)克難，協(xié)助化工部在中國(guó)土地上第一次生產(chǎn)出了重水，解決了當(dāng)時(shí)的“卡脖子”問(wèn)題，為新中國(guó)核工業(yè)起步做出了重要貢獻(xiàn)，在教學(xué)上開(kāi)辦了“穩(wěn)定同位素分離專(zhuān)門(mén)化”以培養(yǎng)這方面人才，與此同時(shí)開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)工業(yè)精餾科學(xué)研究的先河。改革開(kāi)放之后，余國(guó)琮先生領(lǐng)導(dǎo)課題組恢復(fù)大型精餾的科學(xué)研究，為了更好開(kāi)展研究，1981年開(kāi)始籌備建立化學(xué)工程研究所。鑒于余國(guó)琮先生取得的成績(jī)，1982年教育部正式批準(zhǔn)在天津大學(xué)設(shè)立化學(xué)工程研究所，由余國(guó)琮先生任所長(zhǎng)，重點(diǎn)開(kāi)展精餾技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。天津大學(xué)同時(shí)獲教育部批準(zhǔn)成立的還有精密儀器研究所、內(nèi)燃機(jī)研究所以及系統(tǒng)工程研究所。四個(gè)研究所的成立為天津大學(xué)加速發(fā)展并在工科教育與科研領(lǐng)域形成特色與優(yōu)勢(shì)發(fā)揮了重要作用。

研究所成立伊始，白手起家，余國(guó)琮先生只能從當(dāng)時(shí)他領(lǐng)導(dǎo)的化工機(jī)械專(zhuān)業(yè)抽調(diào)人力和物力來(lái)籌建，開(kāi)展科研舉步維艱。但那時(shí)恰逢我國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛，對(duì)石油化工產(chǎn)品需求快速增長(zhǎng)，余國(guó)琮先生洞察國(guó)家重大需求，帶領(lǐng)全所同仁艱苦奮斗，克服各種困難，在大型工業(yè)精餾塔的基礎(chǔ)和應(yīng)用領(lǐng)域潛心研究，開(kāi)拓創(chuàng)新，取得諸多突破，形成了具有新型塔內(nèi)件的高效填料塔技術(shù)等一系列應(yīng)用技術(shù)，在全國(guó)數(shù)百家企業(yè)的數(shù)以千計(jì)的精餾塔中得到成功應(yīng)用，創(chuàng)造了輝煌的成績(jī)，應(yīng)用于工業(yè)的精餾塔最大直徑超過(guò)了10米，在煉油常減壓精餾、空分精餾塔等大型精餾塔應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域完全取代了國(guó)外技術(shù)，在石油化工、化工等大型流程工業(yè)領(lǐng)域也占據(jù)了國(guó)內(nèi)大部分技術(shù)市場(chǎng)，大大提升了我國(guó)整個(gè)化工行業(yè)精餾技術(shù)水平，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)，使我國(guó)工業(yè)精餾技術(shù)一躍達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。其間本所也得到了蓬勃發(fā)展，成員由初建時(shí)的十幾人達(dá)到最多時(shí)的50余人，研究生超過(guò)百人，多項(xiàng)成果獲得國(guó)家及省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)獲得了原國(guó)家科委、國(guó)家教委授予的“先進(jìn)科研集體”等榮譽(yù)等稱(chēng)號(hào)，贏(yíng)得了學(xué)術(shù)聲譽(yù)。

余國(guó)琮先生以戰(zhàn)略眼光看待研究所取得的成績(jī)，不失時(shí)機(jī)與清華大學(xué)、華東理工大學(xué)以及浙江大學(xué)聯(lián)合共同籌建我們國(guó)家化工領(lǐng)域第一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：“化學(xué)工程聯(lián)合國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。該實(shí)驗(yàn)室于1990年正式建成，天津大學(xué)分室重點(diǎn)承擔(dān)精餾基礎(chǔ)研究。余國(guó)琮先生依托研究所承擔(dān)了“精餾技術(shù)國(guó)家過(guò)程研究中心”的建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)工作，出任該中心首屆技術(shù)委員會(huì)主任。同時(shí)國(guó)家科技部依托本所成立了“國(guó)家化工填料塔及其內(nèi)件新技術(shù)推廣中心”。至此，在余先生的領(lǐng)導(dǎo)下以研究所的力量為源頭依托天津大學(xué)建成了從基礎(chǔ)研究、工程應(yīng)用研究直到技術(shù)推廣的較為完整的精餾技術(shù)科研國(guó)家級(jí)平臺(tái)，同時(shí)組建了精餾塔內(nèi)件設(shè)備生產(chǎn)加工企業(yè)，形成了“研究-設(shè)計(jì)-加工-安裝-服務(wù)一條龍”模式和經(jīng)驗(yàn)，成功實(shí)踐了精餾基礎(chǔ)與應(yīng)用研究成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，為科研成果轉(zhuǎn)化提供了成功的樣板。期間教育部曾專(zhuān)門(mén)在天津大學(xué)召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，以總結(jié)、推廣研究所在科研成果轉(zhuǎn)化方面的成功經(jīng)驗(yàn)。

研究所在科研成果轉(zhuǎn)化方面的成功根植于基礎(chǔ)研究，同時(shí)也有力反哺了基礎(chǔ)研究，讓研究所的科學(xué)研究漸入佳境。余國(guó)琮先生抓住了大型工業(yè)精餾塔的共性關(guān)鍵問(wèn)題，提出并領(lǐng)導(dǎo)了復(fù)雜兩相流體力學(xué)、界面?zhèn)髻|(zhì)現(xiàn)象等基礎(chǔ)研究，建立了精餾塔板氣-液兩相流的測(cè)量方法，發(fā)展了相應(yīng)的計(jì)算流體力學(xué)模型，將現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于界面?zhèn)髻|(zhì)現(xiàn)象測(cè)量，建立激光全息干涉測(cè)量裝置精確測(cè)量近界面濃度分布，引入激光紋影儀、激光粒子測(cè)速儀，解決了界面湍動(dòng)現(xiàn)象的定性和定量測(cè)量問(wèn)題，獲得了一批理論成果，形成了基于氣液兩相湍流和界面?zhèn)髻|(zhì)現(xiàn)象研究的現(xiàn)代傳質(zhì)理論及其研究方法。與此同時(shí)本所還在膜與海水淡化、高壓吸附、酶催化與生物化工、化工過(guò)程系統(tǒng)工程、化工過(guò)程強(qiáng)化、新能源及其材料等研究領(lǐng)域取得快速發(fā)展和長(zhǎng)足進(jìn)步，形成了新的優(yōu)勢(shì)。

1993年研究所領(lǐng)導(dǎo)班子換屆，雖然余國(guó)琮先生不再擔(dān)任所長(zhǎng)職務(wù)，但他對(duì)本所的科學(xué)研究仍然發(fā)揮著重要的領(lǐng)導(dǎo)作用。他基于大型精餾塔的流體力學(xué)以及傳熱、傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)等工程科學(xué)問(wèn)題的長(zhǎng)期研究，結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)以及物理技術(shù)的發(fā)展，提出了“計(jì)算傳質(zhì)學(xué)”理論研究，為化學(xué)工程開(kāi)辟了新的前沿研究領(lǐng)域。計(jì)算傳質(zhì)學(xué)是基于基礎(chǔ)的守恒以及傳遞動(dòng)力學(xué)方程，通過(guò)數(shù)值計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)化工過(guò)程中流體系統(tǒng)的濃度、流速以及溫度場(chǎng)的嚴(yán)格模擬和預(yù)測(cè)，旨在用嚴(yán)格的科學(xué)計(jì)算取代化工過(guò)程設(shè)計(jì)中對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)。為此需要解決物質(zhì)在多相湍流體系中的擴(kuò)散、遷移的模型化等一系列科學(xué)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)20多年的努力，余國(guó)琮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在氣-液兩相湍流模擬、湍流擴(kuò)散以及相間界面?zhèn)髻|(zhì)等方面取得了諸多突破，建立了對(duì)化工過(guò)程中流體濃度場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格模擬的兩方程模型以及雷諾質(zhì)流模型，實(shí)現(xiàn)了精餾、吸收、吸附、固定床反應(yīng)、鼓泡塔以及流化床反應(yīng)等過(guò)程的嚴(yán)格模擬。相關(guān)的研究三次獲得國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助，成果多次被國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者引用和高度評(píng)價(jià)，先后出版多部中、英文專(zhuān)著，培養(yǎng)了一大批博士、碩士。余先生領(lǐng)導(dǎo)的計(jì)算傳質(zhì)學(xué)研究讓本所再次站在了學(xué)科前沿。

余國(guó)琮先生領(lǐng)導(dǎo)的精餾過(guò)程理論與應(yīng)用、化工計(jì)算傳質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域的研究在國(guó)際上產(chǎn)生了重要影響。在十多個(gè)國(guó)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)作報(bào)告（美洲2次，歐洲10次，亞洲2次），得到同行關(guān)注，并建立廣泛聯(lián)系，包括早期的與瑞士Sulzer（蘇爾壽）公司、國(guó)際最大的空分技術(shù)公司Praxair、美國(guó)精餾設(shè)備制造商N(yùn)orton（諾頓）公司、英國(guó)BP（英國(guó)石油）公司的業(yè)務(wù)合作，近期的與全球第四大空分公司AirProducts（空氣產(chǎn)品）公司、國(guó)際著名精餾研究機(jī)構(gòu)美國(guó)的FRI（精餾研究公司）以及英國(guó)Aston大學(xué)等國(guó)際知名企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和高校開(kāi)展的實(shí)質(zhì)性業(yè)務(wù)和合作與學(xué)術(shù)交流，共建聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)，讓研究所聞名于海外。余國(guó)琮先生出版的關(guān)于計(jì)算傳質(zhì)學(xué)的專(zhuān)著在國(guó)際著名科學(xué)出版商Springer Nature網(wǎng)站的購(gòu)買(mǎi)量已經(jīng)超過(guò)兩萬(wàn)份，僅在一年之內(nèi)得以再版，創(chuàng)該出版商之佳績(jī)。

縱觀(guān)研究所四十年發(fā)展，我們一直秉持余國(guó)琮先生之主張，潛心研究，甘坐“冷板凳”，數(shù)十年磨一劍，逐步形成了為國(guó)家做有用的科研，注重應(yīng)用，把研究成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際生產(chǎn)力，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做實(shí)實(shí)在在的貢獻(xiàn)這一鮮明的特色，鑄就了“高屋建瓴，堅(jiān)持不懈，勇于創(chuàng)新，理論聯(lián)系實(shí)際”的研究所精神。研究所這一特色和精神適應(yīng)了國(guó)家發(fā)展需求，因而為國(guó)家做出重要貢獻(xiàn)，自身也得到了長(zhǎng)足發(fā)展。

今天我們正面臨世界百年之大變局，中國(guó)將由制造大國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)，人類(lèi)社會(huì)需應(yīng)對(duì)前所未有的挑戰(zhàn)。立足科研潮頭猶如逆水行舟，但我們也面臨機(jī)會(huì)、責(zé)任重大。研究所將在新的形勢(shì)下沿余先生開(kāi)辟的方向，充分發(fā)揚(yáng)研究所精神，形成新的特色，保持研究所的青春與活力，為民族振興乃至人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

袁希鋼

天津大學(xué)化學(xué)工程研究所所長(zhǎng)

2020年10月18日

（原載于“天津大學(xué)化學(xué)工程研究所成立四十年文集”，稍有刪減）