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【科学讲座】李静海:介科学展望兼浅谈化学工程的未来

2017年11月16日晚7点,科学前沿进展名家系列讲座Ⅲ第101讲于中国科学院大学玉泉路校区阶一5教室顺利举行。本次讲座的主题是《介科学展望兼谈化学工程的未来》,中国科学院过程工程研究所的李静海院士向大家介绍了介尺度的知识和相关问题。

首先李院士向同学们介绍了介尺度的定义。物质转化过程中的层次多样、尺度多样并且存在着介尺度的复杂性。在材料、反应器和系统的边界上的问题相对来说就比较简单,也更容易被研究清楚,比如现在的原子分子、颗粒层面、单元设备层面的问题都已经研究的比较清楚了,而介于这些之间的尺度,比如聚集体、聚团等问题,就很难被解释清楚,这时候我们就需要介科学的帮助。简单来说,介尺度问题就是存在于两个简单区域之间的复杂问题。

随后,李院士向同学们阐述了介科学的复杂性。介科学的尺度和区域上的复杂多样性决定了介科学问题的困难性。存在于介尺度的问题,很难用一般的平均来阐述清楚,从而导致了同一系统不同部分的复杂性。而在同一个介尺度中,它的层次性和区域性又决定了不能简单地将其当作一整块来一起考虑,从而导致了多样性的困难和争议。因此,介尺度问题成为了各个领域共同的挑战,也是重大突破的机遇所在。紧接着,李院士列举了一些介尺度科学的问题:反应器放大,气象预报,分子自组装,气候模式,认知科学,催化,湍流等等。这些问题都是各个领域亟待解决的重要问题。

之后,李院士介绍了介尺度科学的共性规律和研究方法。多尺度研究方法的发展规律是研究介尺度的稳定性条件。李院士在这里向我们介绍了他的介尺度模型EMMS。然后李院士介绍了探索介科学的理由:介科学中共同的物理原理是竞争中的协调,统一的数学表达是多目标变分,应用能力要体现在提升精度、规模和速度上。介尺度世界的研究一定是科学界的革命性变革。

最后,李院士详细回答了同学们提出的问题,也就同学们问题中的闪光点做出了评价,讲座在同学们热烈的掌声中圆满结束。(文/朱璟 图/包浩然 来源 国科大记者团)

李院士为同学们做讲座

主讲人介绍:

李静海院士现任中国科协副主席,曾任中国科学院副院长。主要从事化工过程量化设计和放大研究。提出了能量最小多尺度(EMMS)模型,在将该模型推广应用于不同的多相系统和解决工业问题的过程中,形成了统一的多尺度方法,并由此定义了一种新的多尺度计算模式,并应用于各种复杂系统的模拟和工业过程仿真。基于此提出并推动了多学科交叉的科学一一介科学,是国家自然科学基金委介尺度科学重大研究计划的首席科学家。他还是第三世界科学院、瑞士工程院、英国皇家工程院和澳大利亚工程院院士。担任国际科学理事会(ICSU) 副主席、亚洲科学院理事会副主席(AASSA)、中国化工学会常务副理事长、国际期刊Particuoloy主编、Powder TechnologyAdvances in Chemical Engineering 编委和Chemical Engineering ScienceAdvanced Powder Technology的国际顾问。曾获中国科学院自然科学一等奖、技术发明一等奖、国家自然科学二等奖等。获首届国家杰出青年基金,第三届中国青年科学家奖,香港求是基金会杰出青年学者奖,美国化工学会颗粒技术讲座奖和第三世界科学院演讲奖。

延伸阅读:

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生与教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机、天文、电子信息工程等专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。