人类的世界,是一场关于碳的叙事。碳族中最重要的一类——碳氢化合物即烃,是石油、天然气以及各类油脂的基本构成物质,它不仅是燃料,更是现代社会运转不可替代的工业原料。大连市欧美同学会副会长、中国科学院大连化学物理研究所(大连化物所)研究部部长田志坚长期致力于开发新型催化剂和反应工艺,深耕清洁能源领域,他带领的团队,用了近30年时间,为国家能源安全开辟出一条条由国产催化剂搭建起的能源“隧道”,在能源效率、环境保护和资源循环利用等方面,找到了切实的工业解决方案。

在大连化物所的日子
我国能源结构具有“富煤、贫油、少气”的特点,煤炭储量相对丰富,石油和天然气的储量少,对外依赖程度较高。20世纪80年代,我国经济进入从“粗放型”向“集约型”转变的关键期。当时的科技工作迫切需要面向经济主战场,依靠科技进步推动产业发展。“‘八五’国家科技攻关计划”应运而生,正在大连化物所应用催化研究室攻读研究生的田志坚被选入相关课题组。
1991年,田志坚从南开大学化学系获得学士学位后,进入大连化物所攻读硕士、博士,师从中国科学院院士林励吾,并于1996年取得博士学位。回忆起参与课题研究的场景,田志坚记忆犹新,“我们的目标很明确:集中力量突破制约产业发展的关键技术瓶颈,在碳氢化合物转化这个关乎国计民生的核心环节,做出中国自己的高性能催化剂。”
和每一位深耕于科研的工作人员一样,田志坚的科研日常是做不完的实验、看不完的数据,在茫茫的变量中找到那个唯一的可能性。“当时的课题任务十分艰巨,工作很辛苦,但是导师林励吾院士告诉我,大连化物所是‘任务带学科’的科研治学组织方式,在考虑选题时,始终秉持‘祖国最需要,我们最适合’的理念,所以我们的研究不仅是科技成果,更是祖国发展的未来。”
成立于1949年的大连化物所,曾经承担了大量国家重大科技任务,是我国催化科学与技术研究的战略核心力量之一。在大连化物所期间,田志坚结识了中国科学院院士张涛、中国工程院院士刘中民,以及梁东白、杨维慎、丁云杰等深耕于催化炼化科研一线、为我国催化产业作出突出贡献的优秀科技工作者。他们的科研成果为我国催化炼化领域国产化突破打下了坚实基础。大连化物所数十年如一日扎根需求、攻坚报国的科研精神,也深深浸润了田志坚的科研之路,让他始终把“解决国家能源领域真问题”作为自己和团队研究的出发点。

他山之石,可以攻玉
1997年5月至1998年6月,田志坚前往比利时,以访问学者的身份在根特大学石油化学技术实验室开展研究。彼时,我国在催化炼化领域已经取得了诸多进步与突破。然而,如果想要进一步追赶世界先进技术,“走出去”是必经之路。
在根特大学学习的田志坚看到琳琅满目的先进仪器和设备,以及将基础研究和工业应用紧密结合的科研节奏,明确感受到了国内外相关领域的差距,也敏锐地感知到我国的能源突破口和优势方向。
在我国已探明的原油中,低硫石蜡基居多,石蜡基基础油占比高达55%至56%,正如田志坚所说,我们因缺少核心技术而无法生产出高档润滑油,就好像是在捧着金饭碗却要“讨饭吃”。
1998年,回到大连化物所的田志坚担任研究组组长,带领团队的第一步就是找选题,他始终牢记林励吾院士“为国家做科研”的嘱托,投入到长期被国外垄断的润滑油加氢异构脱蜡催化剂的科研工作。
同年,某外国石油公司已开发出新一代异构脱蜡技术可生产高档润滑油。我国引进该技术,仅技术使用费就高达上亿元,每四年还要再花费上亿元更换催化剂。高档润滑油的生产利润很大一部分交了技术使用费,成为制约中国石油化工企业发展乃至整个行业发展的实在痛点。
田志坚说,“我们国家润滑油市场巨大,但当时只有被称作‘老三套’的润滑油生产技术。在此前,我前往大庆调研的时候,发现润滑油基础油异构脱蜡相关课题可能成为解决我国高档润滑油严重依赖进口的关键,于是选择了该课题。”
田志坚带领团队经过大量的现场考察、技术调研、文献查阅,大胆创新、逆向思维,采用先调研工业生产实际状态,再将工业运行方式缩小到实验室开展小试研究的开发模式,最终在2002年成功开发出具有自主知识产权的加氢异构脱蜡催化剂。2008年,该技术在中国石油大庆炼化实现工业应用,自主创新的高档润滑油收率达到引进技术的1.5倍。
是科研,也是“长征”
2025年12月,在浙江嘉兴港区,随着50万吨/年工业级油脂制生物柴油及生物航煤装置一次开车成功,那段时间每天只睡4个小时的田志坚和团队成员再也按捺不住内心的激动,鼓掌、喝彩、相拥,所有的付出化成嘴边一遍又一遍送给彼此的“祝贺”和“辛苦”。
时间回溯至2007年,中国航空燃料消费量迅速攀升,中航油集团全年销售航油达1451万吨,同比增长27.3%,但在国际油价持续上涨的背景下,航空业对航煤的成本敏感度日益凸显。与此同时,《焦点访谈》报道“地沟油”事件引起社会广泛关注。此外,正规处理“地沟油”的企业与加工黑窝点相比,原料成本过高,处理规模有限,不仅难以满足庞大的需求市场,自身经营也举步维艰。
三条线索交织,共同指向了一个解决方案——将厨余废油转化为高价值的航空燃料。
“祖国最需要,我们最合适”,这一次,田志坚再次带领团队投身于这一研究方向。团队目标锁定:开发能精准引导分子快速通过高凝中间物的加氢脱氧催化剂,以及针对中等链长正构烷烃的高性能加氢异构催化剂,将直链“掰”出支链,提升低温流动性。最终,团队成功开发出油脂加氢异构专用催化剂及成套技术,可灵活调整工艺,适用于全产超低凝生物柴油、可持续航空燃料联产超低凝生物柴油、全产可持续航空燃料三种方案。
看似轻描淡写的介绍背后,是一场持续18年、掺杂无数艰辛与尝试的科研长征。田志坚说,“我们完成的不只是一次成果转化,更是一场关于‘耐心’的深度实验。”
位于浙江嘉兴港区的设备每年可处理50万吨废弃油脂,生产超过42万吨生物燃料,减排二氧化碳超过120万吨,为我国可持续航空燃料产业的规模化发展注入了强劲动力。
科研报国的同时,田志坚也以同样的责任感投身留学人员服务工作。他结合自身留学和科研经历,积极团结留学人员,让更多海归力量汇聚到国家最需要的地方。
2024年10月,大连市欧美同学会举行学习贯彻习近平总书记致欧美同学会成立110周年重要贺信精神一周年主题宣讲会,田志坚作为分享嘉宾结合自身留学经历和本职岗位,讲述了负笈求学、回国服务、建功新时代的心路历程,生动展现了当代留学人员创新图强、奋发有为的时代精神和风采。同时,作为大连化物所化石能源与应用催化研究部部长,田志坚积极参与大连市欧美同学会会长会各项工作,在凝聚广大归国留学人员力量、弘扬留学报国传统方面发挥了重要作用。
2026年“五一”前夕,田志坚荣获全国“五一劳动奖章”。他把这份荣誉看作一份沉甸甸的责任,也看作是对所有深耕能源领域、默默攻坚多年科研工作者的肯定。如今,他依然奋战在科研一线,带领团队讨论实验参数,深入车间对接生产需求。在他看来,能源领域还有很多“卡脖子”问题等待突破,只要祖国有需要,他和团队就会一直向前,把论文写在祖国的大地上,把科研成果真正转化为保障国家能源安全、推动绿色低碳发展的新质生产力。