中石油化工联合会长李寿生: 合成氨发明让人类饥荒成历史。未来提升创新能力必须做好

（张育/摄影）

最近我饶有兴趣，一口气读完了英国作家马特·里德利的新著《创新的起源—一部科学技术进步史》，这本书以独特的视角，丰富的史料，生动的文字，追寻了从发现、发明到创新、创造的曲折路径，同时对创新的本质、创新的价值和创新的运行机制进行了深刻的探讨。有专家称这本书堪称人类磨砺创新思维的颂歌，人类开拓进取精神的礼赞，揭开创新面纱的春风，给我们开拓创新带来了十分有益的启示。

我们都知道，在人类创新历史的长河中，化学工业始终站在世界创新发展和创新变革的最前列，而且经常处在颠覆性技术创新和变革的核心地位。我在读完这本书后，将书中描述化工技术创新的几个典型案例故事进行了梳理，同时将我读后的启示进行了整理，写出了“化工技术创新的案例故事及其当下启示”这篇文章，以期同大家进行交流与分享。

一、 化工技术创新的案例故事

案例故事一：

合成氨的发明，实现了“从空气中生产面包”的神话

人类从千百万年的农业生产实践中发现，氮元素对农业增产发挥着重要作用，人们已经（至少是模糊地）知道氮元素在作物生长过程中是一种限制性养分。为了解决世界性的饥荒和人类吃饭的问题，人类为了获取氮元素，历经了艰苦的探索和曲折的历史。人类最早在农业生产中使用的氮元素，主要是使用他们随机收集到的来自于牛、猪和人类的粪便，但这种氮元素的数量有限，远远满足不了人们生产的需求。尽管如此，农民们还是千方百计借用甚至是偷窃他们能够找到的任何来源的粪肥、尿液，尽最大努力施用足够多的氮元素来让作物充分发挥潜力。19世纪初，在人类寻求氮元素的目光中，在距离秘鲁海岸不远的地方，有一个位于海中的小岛，名叫钦查群岛，那里不仅有丰富的渔产，而且还有数以万计的鸟类在此生活繁殖，由于这里几乎从不下雨，所以这些鸟类的粪便就一个世纪又一个世纪的积累起来。这里奇迹般的出现了数百英尺的鸟类粪便。这些鸟粪对于增加农业生产是再好不过的肥料了，于是在19世纪中期的几十年里，为了满足英国和欧洲其他地区农民的需求，数百万吨的鸟粪被开采出来。开采的环境相当恶劣，契约劳工的处境不比奴隶好多少，运输船只需要排好几个月的队才能有机会把这些灰暗并且十分难闻的鸟粪装上货船。为了获得鸟粪，美国国会甚至通过了一个法案，规定在太平洋中发现了鸟粪岛的任何一个美国人都可以声称它是属于美国的，这也是今天太平洋中很多环状珊瑚岛隶属于美国的原因。但在这些岛屿中，很少有像秘鲁钦查群岛这样富含鸟粪的群岛，在欧洲各国激烈的竞争中，钦查群岛的鸟粪很快就耗尽了。如今的钦查群岛又恢复成平静的鸟类家园，鸟粪又在缓慢的恢复之中。到19世纪70年代，人们又在智利发现了一种特殊的硝石矿种，这是一种富含氮的硝酸盐，它可以通过煮沸生硝而产生，而生硝这种矿种在阿塔卡马（Atacama）沙漠中十分丰富。虽然这种硝石矿和冶炼厂大多数都位于秘鲁和玻利维亚，但是让硝石矿运营起来的则是智利人。1879年，智利向这两个国家宣战，并夺取了重点省区。到1900年，智利生产的肥料占到全球总量的2/3，而且很多炸药也是由智利生产的，但这种矿产资源也是有限的，不久也出现了资源枯竭的问题。正是在这种背景下，英国一个著名的化学家所做的一次演讲引起了全球的关注，这个化学家名叫威廉·克鲁克斯爵士（Sir William Crakes）,他因为发现了铊元素，分离出氮元素以及发明了阴极射线管而享有盛名。他在这次演讲中选择了“小麦问题”的话题，他说，当前的世界存在着一种迫在眉睫的可能性，那就是全世界的人到1930年将会挨饿，除非有一种方式可以合成氮肥来取代智利的硝石，那时小麦是世界上产量最高的农作物。这一警告，得到了全世界的关注。因为大家都知道，空气中含有大量取之不竭的氮元素，如果能把空气中的氮固定起来，不就可以彻底解决了人类挨饿的问题吗！正是他的演讲，激发了当时一大批人，特别是一些化学家投身到了空气中固氮的竞赛之中。在这场激烈的竞赛中，有一位德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）的犹太人，他把固氮创新看作一个制造“金球”的事业，而且称他的技术突破将会实现“从空气中生产面包”。1907年，在无数试验之后，首次宣称他利用热量和催化剂制造了少量的氨，而且他在试验中还发现反应的压力越大，产生化学反应的温度越低，氨的获取量就越大。因为过高的温度会使氨刚一形成就分解了，这是一个重要的规律性发现。也就是在哈伯试验刚刚突破的时候，哈伯找到了当时德国最大的化学公司巴斯夫，巴斯夫也正在寻求找到固定氮的办法，合作一拍即合，巴斯夫给哈伯提供了一个实验室，一大笔预算，而且还答应将销售额的10%作为提成留给哈伯所在的学校。有了巴斯夫的经费和专业知识，哈伯能够在100个大气压下开展复杂的实验，并且把反应温度从1000摄氏度降到600摄氏度，但在这一实验的初期，结果让人失望，收率太低，远远达不到工业化的要求。哈伯决定从催化剂选择上突破，他随意选择不同的金属，1909年他在选择了一种全新金属做催化剂时，奇迹发生了，液态氨从装置中大量涌出。究竟为什么有效？哈伯一无所知，但它确实奏效了。催化剂的突破，使巴斯夫从生产装置上生产出了成吨、成吨的氨，而非一茶匙、一茶匙的氨。这种方法生产的氮肥要比用船从智利运输鸟粪便宜太多了。巴斯夫要求哈伯要严守催化剂的秘密，这一创新技术使巴斯夫拥有了世界上领先的生产地位。如何把哈伯的实验室技术变为工业规模化生产，如何从空气中纯化出氮，如何从暴露于热煤焦的蒸汽中制造出足够的氢气而又不让气体中含有一氧化碳，如何在100个大气压下安全生产，这一系列的重大挑战，都交给了巴斯夫负责研究氮的卡尔·博施博士完成，这个团队成为曼哈顿计划之前最大的科学家团队和工程师团队。1913年巴斯夫在位于德国奥堡（Oppau）的地方建设大型氨厂正式生产。当时正赶上第一次世界大战，这一技术为德国制造炸药、生产氮肥作出了贡献。与此同时，哈伯也利用他的技术发明了毒气战，他于1915年3月亲自主持了在伊柏尔（Ypres）的第一次氯气袭击。在第一次世界大战之后，全世界都在用哈伯-博施技术来大规模地生产合成氨，这个工艺的效率越来越高，尤其是在天然气取代煤炭成为能量和氢气的来源之后。合成肥料的普遍使用，使人类生活大为改善，并且在很大程度上让饥荒成为了历史。有统计表明，21世纪头10年因饥荒导致的死亡率比20世纪60年代减少了近100倍。今天我们生产合成氨、尿素的技术，仍然采用的是哈伯-博施技术。尽管当今合成氨、尿素生产规模越来越大，自动化水平越来越高，但合成氨技术的核心仍然是哈伯-博施的基本原理。

案例故事二：

氯化漂白粉的奇效：拯救了数以百万计的生命

1908年美国新泽西州泽西市供水公司遇到了大麻烦，因为随着新泽西州经济和城市的发展，人口大量的增加给城市管理带来了一系列的新问题。最突出的问题就是城市污水的处理问题。随着越来越多城市住房建设，厕所污水排放的矛盾日益突出，许多厕所的污水直接排入河流之中，最终流入了城市的水源水库。尽管新泽西州城市管理部门尽了很大努力，据资料记载，自1899年以来，整个城市已经移走了500多个户外厕所并且对全部下水进行了过滤。但由于没有从根本上解决问题，供水污染问题仍然非常突出。1908年新泽西州由于水源污染，大批民众患上了伤寒疾病，死亡人数达到了令人惊恐的地步。泽西市的民众将新泽西州泽西市供水公司告上了法庭。因为公司的管理合同上明确规定，负责给城市供应“纯净且卫生的饮用水。”法庭在审理中提出，“给公司三个月的时间来彻底改变这一局面”。为了解决这一迫在眉睫的难题，公司的卫生顾问约翰·利尔博士（Dr John Leal）想到了一个主意，把氯化漂白粉滴入供水中，作为清洁饮用水的消毒剂。约翰·利尔博士的想法是从何而来呢？他说是从英格兰林肯市的一个实验中受到的启示。1905年英格兰林肯市伤寒病又一次严重爆发，导致125人死亡，这个城市找来了皇家污水处理委员会的细菌学家亚历山大·克鲁克香克·休斯顿博士（Dr.Alexander Cruickhank.Houston），他到了林肯市后将次氯酸钠滴入水中，并且立刻见到效果，新的伤寒感染率立即下降，最终从根本上消除了伤寒病。根据这一启示，利尔博士新建了一个工厂装置并且在正式庭审的前三天投入使用，每天可持续用氯化漂白剂消毒4000万加仑水。但在庭审中有人提出，“是谁允许你在泽西城开展这项试验？”当时的公众对饮用水中添加化学物质深恶痛绝，有人公开怒吼，“化学消毒剂这个想法本身就是令人厌恶的”。出审中法庭律师坚称，因为该公司没有征求人们的同意，要求法官拒绝听取氯化漂白剂是否有效的证据。但是利尔博士坚持要在法庭上陈述他们的理由，于是法官拒绝了律师的请求，允许该公司陈述他们的作法。在法庭陈述中，利尔博士在氯化作用的问题上是这样讲述的，“我认为这是最安全、最容易、最便宜，也是最好的净化城市用水的方法，这个方法夜以继日，年复一年，无时无刻地服务着城市”，他还补充说，“我认为泽西城今天的供水是世界上最安全的”。下面还有一段更精彩的对话：问：对那里的人们的健康有任何不良的作用吗？答：一点都没有。问：你也喝这个水吗？答：是的，先生。问：习以为常地？答：是的，先生。经过冗长的庭审，法官最终判定该公司通过这种创新履行了他们的职责。泽西城案件是一个转折点，一个清洁用水的分水岭。从此以后，全美以及全球的城市都开始利用氯化作用来净化供水，直到今天也是如此。在清洁用水的作用下，伤寒、霍乱和腹泻的疫情迅速地消失了。利尔博士在法庭的陈述中，有一点是令人大为赞叹的，尽管是他提出的建议解决了这个城市用水的难题，但他从未宣称自己是这个方法的发明人。据史料记载，氯化消毒的办法最早追溯到1854年的英国伦敦霍乱疫情期间，当时的伦敦上千人染上了霍乱病，几百人死于霍乱，原因起源于水污染，为了这一令人恐惧的疫情，伦敦市政府规定在疫情区使用氯化漂白粉不受任何限制。一份当年的杂志报道说：“泥坑里都是白色和乳白色的，石头上也沾满了它；排水沟里的氯化漂白粉到处飞溅，空气中也散发着它强烈又让人不愉快（愿快）的气味”。所以像疫苗一样，氯化清洁水发明的起源也是神秘和让人困惑的。只有在回顾历史时，我们才能把它视为一场拯救了数以百万计生命的颠覆性的、成功的创新。创新的演化相当缓慢，它可能侥幸地开始于一个在很大程度上是偶然发现和实验。

案例故事三：

页岩气带来的惊喜：“化石能源枯竭论”可以闭嘴了

上个世纪60年代以来，“化石能源枯竭论”不绝于耳。有一批专家学者，用深奥的理论、复杂的模型、数据的推理，明确告知人类全球化石能源将会在某年某月消耗殆尽，人类将会进入能源的恐惧时代。然而，随着勘探技术的进步和勘探领域的扩大，原油、天然气勘探开发的新成果不断涌现，原油、天然气“枯竭”的日子不仅越来越远，而且页岩气的发现又给世界化石能源的未来带来了新的惊喜。1922年，由美国总统成立的煤炭委员会在11个月的时间里访谈了能源行业的500位专家，并得出结论说“天然气的产量开始减少了”。1956年，美国石油专家哈伯特（M.King Hubbert）预测说，美国的天然气产量将会在1970年达到每天生产380亿立方英尺的高峰，然后开始下降。而事实是1970年美国天然气的产量已经达到每天580亿立方英尺，并且仍在增加，如今美国天然气的产量已经超过每天800亿立方英尺。结果表明，这些预测错的十分离谱，原因有两个：一是美国在20世纪70年代基于天然气是稀缺资源这一理论，实施了严格的价格管制，有效地抑制了按正常轨迹发展的天然气勘探，石油公司都把开采天然气当做一件麻烦事，转而去追求石油的开采，这确实导致了许多人误以为这是达到峰值、也是储量耗尽的开端。里根总统上台后解除了对天然气的管制，又一次带来了天然气产量的激增。二是技术创新是导致21世纪第二个十年天然气过剩的另一个原因。由于油气市场需求的大幅上升，天然气和石油勘探公司千方百计寻求油气的增产，即便是低产量的“低渗透”油田它们也不放过。20世纪90年代得克萨斯州的几个油田意外发现的水力压裂技术，通过在岩石的缝隙中垂直钻井后，再同水平钻井相结合，用水力压裂的办法，把储藏在坚硬岩石中的石油、天然气压裂出来，而且在页岩中这种碳氢化合物的储量巨大，他们把这一技术取名为“滑溜水”技术。滑溜水水力压裂技术取得重大突破的地点在美国沃斯堡附近的巴湿特页岩，那里有一个名叫乔治·米切尔（George Mitchell）的企业家，他的父亲是一名希腊牧羊人，由于给芝加哥提供天然气，米切尔变得富有起来，它们有一个令人满意的固定价格合同，所以他的生产基地不愿意随意变动，竭力从已有的巴湿特页岩中生产出更多的天然气。到20世纪90年代末，米切尔油田的产量日渐减少，他的能源市场股价也日益下跌，这使得米切尔陷入了巨大的困境之中，他并没有选择放弃美国来减少他的损失，他以不撞南墙不回头的决心，坚持试图让天然气从页岩中冒出来。虽然巴湿特页岩富含碳氢化合物，但它们并不会轻易地流动，所以需要在地下深处把页岩压裂，这样压裂的微型裂缝就会让天然气漏出来，过去这种压裂人们一直使用一种凝胶技术，这种技术在一些岩石中非常奏效，但是在页岩中不太有用。为了寻求在巴湿特油气田奏效的技术，米切尔投入了2.5亿美元的研发经费，但却铩羽而归。1996年的一天，米切尔公司有一个叫尼克·斯坦斯伯格（Nick Steinsberger）的员工发现了一种莫名其妙的结果，他为了降低注入井下凝胶的成本，把混入大量沙子和水溶液及少量凝胶注入井下，结果天然气产量出现了相当不错的激增，从那以后开始，斯坦斯伯格就刻意利用含有更多水剂的配方，这种水剂基本上就是由较少的沙子和大量的厨房水槽洗涤用品（基本上是漂白剂和肥皂）混合而成，刚开始的试验并不理想。他不断调整水的比例，最终在第四口井中取得了成功，第四口井中冒出了大量天然气，并且持续了几个月之久。斯坦斯伯格的技术创新改变了乔治·米切尔生命的最后岁月。页岩气开采技术的突破，使他成为一个亿万富翁。巴湿特页岩成为美国最大的天然气生产基地，复制了这种做法的其他地方都在多种页岩中得到了同样的效果-路易斯安那州、宾夕法尼亚州、阿肯色州、北达科他州、科罗拉多州、然后又是得克萨斯州，不过后来他们都用持续改进的创新斯坦斯伯格的方法。很快同样的技术也被用来开采页岩油。如今美国不仅是全球最大的天然气生产国，而且还是全球最大的原油生产国。这完全要感谢页岩压裂技术的创新和技术的革命。实践告诉我们，天然气作为最清洁的化石能源，未来还有巨大的需求空间，还会有大有作为的技术市场，还有可能在新能源发展中展现出新的作为。美国的页岩革命，就是靠几个被人视为近乎偏执的中小企业家，以不屈不挠的精神向传统理念、传统现实发起的艰难挑战，它们都是美国的“能源个体户”，他们顶住了能源大公司的种种打击和挖苦，抵制了股东多方面的干扰和压力，几乎把公司的整个利润都压上，在濒临绝境中迎来了希望的曙光。美国页岩革命的突破，不仅给美国制造业带来了新的优势，而且还使得美国化学工业迅速回暖，甚至还出现了不少化工公司离开欧洲的热潮。

案例故事四：

意外收获：杜邦创造了尼龙材料的新天地

杜邦公司是开创企业创办研究机构的首家企业。1904年杜邦公司就成立了东部实验室，共聘用了16位专职科学家进行研究工作，其中就包括大名鼎鼎的爱因斯坦。合成橡胶和尼龙66的发明，是杜邦公司上个世纪最引以自豪、具有划时代意义的两项技术和产品创新。杜邦科技人员在合成染料的技术研发中，在一项没有做完的试验中，第二天意外地发现了由单体相互联结成大分子的“聚合物”，可以形成橡胶、塑料和纤维素等有机物质。对于这一发现，当年的科学家说：“我们是那么震惊，就像是动物学家道听有人说非洲某处发现了500米长、100米高的大象一样。”在合成橡胶的研发过程中，他们又发现了由酒精和酸形成的长链弹性聚合物—“聚酯”。在实验室里，科学家惊奇地发现一缕细细的树脂状聚酯被玻璃棒带了起来，往上一拉，聚酯被拉长了。它不是那种脆弱易碎的物质，也不会变硬或断裂。发明者描绘说：“你简直就能感觉到氢键紧紧地结合在一起了。”杜邦决定用“尼龙”作为这个产品的通用名称，“尼龙”很快就成了美国女性针织品的代名词。1938年10月27日，杜邦公司在纽约的世界博览会上宣布尼龙试产新式长袜后，马上在特拉华州威明顿的《每日晚报》上刊登整版广告，邀请威明顿的妇女来“检验和购买这种人人都在谈论的丝袜”，每人限购三双，而且购买者需要提供当地住址。于是，来自全美国的妇女都尽量确保在威明顿城内的旅馆预订一间客房。尼龙丝袜的市场反应出人意料，杜邦生产的所有产品只要一上货架，就立刻销售一空。杜邦选定1940年5月15日为“尼龙日”，在全美国的重要商场首次发售，尽管每人限购一双，500万双丝袜还是在当天全部销售一空。仅尼龙丝袜一个产品，自公开销售以来，短短7个月就给杜邦公司带来了300万美元的利润，足够支付公司用于尼龙66研发的全部费用。杜邦认定，尼龙产品将会成为公司产品中的一个奇迹。实践证明，尼龙为杜邦公司带来近50年的市场荣耀。杜邦这个具有200多年历史的老企业，始终依靠创新一直走在世界化学工业发展的最前端，始终保持着旺盛的青春活力和卓越的市场竞争力。二、 创新案例故事的当下启示现在“创新”一词在行业发展中不绝于耳，创新也正在成为行业高质量发展的全新动力。目前全行业的创新也正在由“跟随性”创新向“引领性”创新转变，全行业创新的形势、创新的目标、创新的任务和创新的环境也正在发生着深刻的变化。在进入高质量发展新阶段，在全行业创新深刻调整变化的今天，我们重温回顾行业历史上创新发展的典型案例，对我们今天全行业创新发展确实有着十分重大的启示意义，它使我们在回顾行业创新的历史中，冷静地思考着创新的本质是什么？创新的环境有什么要求？创新的方法是什么？创新的规律如何认识？等等，这些都是我们在今后的创新中应该把握好的重大原则问题。我在梳理这些典型案例的同时，也围绕着上述重大原则问题进行着思考，我在梳理思考中认为历史上的创新故事至少可以对我们今天的创新有以下几个方面的启示。一、现实的挑战都是创新的机遇创新都是挑战的“逆行者”。世界上绝大多数创新都是由于现实的挑战而引发的，在上面几个典型的创新案例中我们也可以清楚地看到，无论是哈伯合成氨的发明，还是漂白粉消毒剂的应用，以及美国页岩油气水压裂技术的突破，无一不是在现实的尖锐矛盾挑战中实现的创新突破。我们可以这样讲，如果世界上没有现实的挑战，也就没有技术的进步和技术的创新，从这个意义上讲，我们可以将“挑战”定为“创新之母”。而且现实还告诉我们，挑战越严峻、难度越大，创新的水平就越高，成效也就越显著。挑战者喜欢走没人走过的路，喜欢走艰难险阻的路。守成者喜欢走别人走过的路，喜欢走阻力最小的路。所以创新者一个鲜明的特点，就是喜欢逆势而上，敢于向挑战挑战。目前我们行业高质量发展正面临着一系列全新的挑战。如：新能源转型技术创新的挑战。我们应该清醒地看到，石器时代的结束，不是没有石头，而是出现了冶炼技术，化石能源时代的结束，也绝不是没有了化石能源，而是出现了新的能源。当前我们正处在新旧能源重构的时代。谁能在新能源的创新上抢先一步，谁就能取得未来的竞争优势。未来新能源，特别是氢能技术的突破和技术系统配套突破的挑战（制氢、储氢、运氢、加氢配套技术的成熟）以及确保传统能源与新能源的有序替代的挑战，是摆在我们全行业面前的一大紧迫课题。“双碳”目标的挑战（30 60目标），对我们行业来讲这是一个任务艰巨的全新挑战。无论是二氧化碳排放总量，还是实现碳中和目标都是一个全新的课题。“双碳”目标，不是要求我们放慢发展，更不是不要发展，而是要求我们低碳绿色发展，发展仍然是我们国家解决一切矛盾和问题的关键环节。我们坚信，人类不可能生活在无碳的世界，二氧化碳不是万恶之源，而是一种有用的资源。现代煤化工企业要紧紧抓住“双碳”目标的挑战，迎难而上，在新时代续写一篇“二氧化碳生产面包”的现代神话。“补短板”技术创新的挑战。“补短板”技术是解决我们行业“卡脖子”的关键环节。现阶段我们行业“补短板” 技术突出体现在三个方面：一是高端新材料技术。高端新材料技术的创新突破，这是化工大国和跨国公司都在拼命争夺的制高点。国外专家讲，世界上最先进的超音速飞机，发动机技术已经突破，关键是防噪音的机身材料还未突破；国内专家讲，轮轨高铁技术已突破每小时500公里的速度，但关键的机车减震材料还未找到，未来航空、航天、机车、高端制造的高新材料将是衡量我们创新能力的一大竞争焦点；二是电子化学品技术。电子信息技术正在飞快发展，也正在改变我们生产、生活的方方面，而电子信息技术的发展必须要有电子化学品的配套、硅片技术、印刷线路技术、光刻胶技术、特种元器件技术、高纯气体技术等等，都是电子信息技术发展的基础，而这些技术我们行业不仅有差距，而且差距还很大；三是生命科学和高端医药技术，这方面我们同国外发达国家的差距更大。这次新冠疫情更凸显了生命科学和高端医药技术需求的急迫性。“补短板”技术创新必须要加快突破，而且更需要有高端突破。“绿色”技术创新的挑战。随着环保要求的日益严格，减排、绿色的生产生活方式转型迫在眉睫。在环保领域，我们行业面临着困扰多年，也是全社会关注的一些重大问题，如塑料白色污染的问题、化肥生产磷石膏资源化利用问题、煤化工发展高盐废水处理问题，聚氯乙烯低汞、无汞触媒替代问题……这一系列重大环保问题都需要在最短的时间内拿出从根本上解决问题的技术突破。挑战就是创新的呐喊，挑战需要创新的逆行者，这一系列重大挑战，也意味着我们行业正处在创新突破的前夜，黑暗能否尽快过去，黎明能否尽快到来，关键就要看我们的工作了。二、创新的方法是灵活多样的，需求可以引领创新，创新也可以创造需求我们大多数人都高度重视需求引领的创新，但我们也要高度重视创新也可以创造需求，这就是创新的辩证法。创新是渐进的、偶然的，也是必然的、持续的，我们一定要从多方面关注创新的成果。1938年，杜邦公司的罗伊·普朗克特在偶然间发现了特氟龙，他是在试图开发更好的液体冷冻剂时，将大约100磅的四氟乙烯气体以干冰的温度储存在钢瓶中，试图将其氯化，当他打开钢瓶时，发现这些四氟乙烯并没有全部气化，一些化学物质已经聚合为固体，即白色粉末状聚四氟乙烯（PTFE），显然这已经无法作为制冷剂了，但这固体究竟是什么？有什么特征和作用？普朗克特决定研究一下。研究发现，这种物质具有耐热、惰性的特点，且异常光滑不粘。PTFE在20世纪40年代的曼哈顿工程中继续被用作氟气的器皿；在50年代被用作不粘锅的涂层；60年代被用作防水透气布料，并服务于阿波罗登月任务。20年后，也是在杜邦公司，斯蒂芬妮·克沃勒克（Stephanie Kwolek )偶然间开发出了凯夫拉（Kevlar）纤维，这是一种意外发现的新型芳香聚酰胺，这种纤维比钢强度还高，比玻璃纤维轻而且还要耐热。此后他被用于防弹衣和劳保服，拯救了不少生命。克沃勒克说：“一些发明是意外事件的结果，也有赖于识别这些发明并有效利用他们的能力。”在明尼阿波利斯3M公司，斯宾塞·西尔弗（Spencer Silver)苦苦寻求一种超强粘合剂，却意外发现了一种效果微弱而时间短暂的粘合剂。当他发现时，没有人想到它有什么用处。直到五年后，一个名叫阿特·弗莱伊（Art Fry）的同事在诗歌朗诵时，因为书里夹带的小纸条经常滑落而苦恼，于是他找到西尔弗请求他将这种粘合剂用于小纸条便签。于是一种亮黄色的小便签便诞生了。所以，创新的方式是多种多样的，有时是偶然发现的，但我们要深刻认识到这种偶然的背后必有必然。对待创新一定要不拘一格。要尊重和关注多种多样的创新，特别是更要高度重视能够在市场终端使用的多种技术创新。

三、 创新需要自由，包容的创新环境

有人讲“没有瓦特、达尔文、牛顿、巴斯德、乔布斯，也一样会有蒸汽机、进化论、万有引力、疫苗和苹果手机。世界上的创新都不是自下而上叠加演化，多点发生的。没有这个天才也会有另外一个天才出现。因为，营造创新的土壤比期待天才出现更重要，一个开放的环境比举国之力更重要。”在创新的环境中，我认为自由和容错这两点极为重要。所谓自由，就是在科学和创新的领域，允许创新者自由思维，不要加以过多的干预和限制。因为创新的本质是自由思考、偶然发生以及曲折过程。正如习近平总书记所说的“尊重科学研究的灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性的特点。因为创新思维基本上是个体劳动，这个思维应该允许创新者胡思乱想、冥思苦想、奇思妙想、跨界联想，只有思维活跃，才会萌生创新的火花，许多新的思路、新的点子、新的技术、新的发明，都是从思维突破开始的，思维的自由是创新的源泉。正如美国托马斯·杰裴逊说过的一句名言：“自由是科学和美德的伟大父母，一个国家自由的程度决定了其科学和美德伟大的程度。”所谓容错，其实就是支持创新硬币的另外一面。试错、容错是创新环境中最重要的组成部分。常言说，“失败是成功之母。”就是讲成功包括试错、容错。只允许成功，不允许失败的环境，是永远不可能成就创新的。大多数创新者在创新的初期，都是抱着“试试”的态度，“试试”就有两种可能，成功、失败都包括。实践告诉我们，在新技术开创的早期，失败者远远多于成功者。英国化学家汉弗里·戴维（Homphry Davy）曾经说过：“我最重要的发现是由我的失败启发的”。托马斯·爱迪生完善灯泡靠的不是灵感，而是汗水：他和团队测试了6000种不同的灯丝材料。“我没有失败”他曾经说，“我只是刚刚找到了第10000种行不通的方法。”试错是无数成功的必然过程。犹如前面案例讲述的，页岩气水力压裂的先驱们意外发现了正确的配方，然后通过无数次的实验逐渐改进，最后才取得了成功。如果说错误是创新的重要组成部分，那么美国最大的优势之一就是它对商业失败采取相对宽容的态度。美国大多数州的破产法允许创新者像硅谷早期的口号那样“快速失败”、“频频失败”。在一些州，依据破产法第7章中的“宅基地豁免政策”的规定，创新者的宅基地是受到豁免政策保护的。实践也证明，实现这个政策的州比那些没有此政策的州表现出更多的创新活力。当然，我们在讲创新思维是个体劳动的同时，也要看到产业化创新的组织力量。创新的主体是企业、是企业家。只有当企业成为这个国家创新的主体时，这个国家的创新活力才会显现出无穷无尽的活力。企业的创新一定要由企业家来引领，这是市场经济的中坚，也是创新活力的核心。石化联合会在组织产学研用体制联合创新中，正是希望把个人的创新能力，同企业、企业家的创新力量协调组织起来，形成目标一致的创新合力，加快行业创新成果产业化的进程。四、今天中国的创新正在打破“李约瑟之问”英国近代著名生物化学家、科学史家李约瑟在上世纪40年代撰写了一部在中西方都有重大影响的巨著《中国科学技术史》（7卷28分册），在他完成这部巨著时，掩卷沉思，提出了这样一个问题:为什么现代科学没有在中国文明中发展，而只在欧洲发展出来？（1937年提出的问题），这就是后来流传的“李约瑟之问”。为什么现代科学没有发生在中国，而是在欧洲发展出来？我认为这是因为中国工业革命进展太晚，中国古代的创新发明，都发生在农耕时代，而在工业时代发生的技术创新，当然只能发生在工业革命的中心欧洲。而今天，中国的经济发展、工业发展已经大步赶上了时代，创新已经成为中国经济、中国工业发展的核心动力，今天中国的创新正在打破“李约瑟之问”。面对今天的中国创新，马特·里德利在他新书中写到：“毫无疑问，中国的创新发动机已经点火。在未来几十年里，中国的创新规模和创新速度可能将超过其他任何地方。中国只作为聪明的复制者，通过模仿西方产品和工艺来追赶西方的日子已经翻篇了，中国正大步迈向未来。” “如何解释这种创新狂热的速度和广度？一言以蔽之，工作。中国企业家致力于‘996’工作制：从早上9点干到晚上9点，一周工作6天，美国人在改变世界时也是如此（爱迪生对员工要求超长的工作时间）；德国人作为最具创新精神的民族时也是这样；19世纪的英国人是这样；更早的荷兰人和意大利人也是这样。愿意投入时间、愿意试验、愿意实践、愿意尝试新事物，愿意承担风险——出于某种原因，这些特征只存在于年轻的、新近繁荣的社会，在老旧、陈腐的社会已不复存在了。”进入“十四五”以来，我们行业的创新就出现了根本性的变化，由过去的“跟随性”创新进入了“引领性”自主创新的新阶段，创新活力如火如荼，创新成果多点突破，创新水平节节高升。站在这个生机勃勃、激动人心的新时代的门口，中国石油和化工行业正在以领先一步、高人一筹的激情，拥抱更加美好、更加充满希望的明天。我们正在为跨入石油和化学工业强国的伟大征程而迈步前行！此时此刻，我们每一个人都需要问一问自己：在未来关键的10年，在由石油和化学工业大国向强国跨越的关键时刻，在面向未来的伟大创新实践中：你准备好了吗？！

编辑来源：石化行业走出去联盟 原标题“化工技术创新的案例故事及其当下启示”