公示广东省高水平大学重点建设项目广工化工学科

—1—广东省高水平大学重点学科建设项目申报书项目名称：以绿色技术与清洁过程为特色的化学工程与技术学科建设申报单位：广东工业大学（盖章）主要依托学科：化学工程与技术所属领域：工学项目负责人：BernardMunier/余林联系电话：[phone]手机：[phone]项目联系人：霍延平联系电话：[phone]手机：[phone]电子邮箱：[e-mail];[e-mail]申报日期：2015年6月2日广东省教育厅二○一五年四月制—2—填写说明一、封面中“主要依托学科”和“所属领域”分别按《学位授予和人才培养学科目录（2011年）》中的一级学科和学科门类名称填写，可填多个。二、《项目申报简况表》、《项目负责人及主要学术带头人简况表》中所涉及内容均指项目开展直接相关的人、事、物，不相关的不得计入。统计数据要客观准确、有据可查。各项经费应是申报项目相关学科实际获得并计入财务帐目的经费。三、《项目申报简况表》、《项目负责人及主要学术带头人简况表》中所涉及的成果（论文、专著、专利、科研奖励、教学成果奖励、新技术新产品新工艺等）应是署名本单位在职在岗人员获得的成果。引进人员在调入本单位之前署名其他单位所获得的成果不填写、不统计。四、本申报书填写内容必须属实，字迹要清晰，并根据要求填写，页面可视需要延展或缩小，但不能删除栏目或改变原有格式。—3—一、项目概况（一）本项目主要依托学科的优势与特色简介学科优势本项目依托广东工业大学化学工程与技术一级学科，是我校历史悠久、实力较强的学科之一,是广东省优势重点学科、广东省“211工程”重点建设学科，现有化学工程与技术一级学科博士点、博士后流动站。化学工程与技术一级学科在中国研究生教育分学科排名34位，进入前15.7%，所属二级学科应用化学排名16位（前8%）。本学科建有国家级工程实践教育中心、广东高校清洁化学技术重点实验室、广东高校资源综合利用与清洁生产重点实验室、广东省现代精细化工工程技术研究开发中心、广东高校现代精细化工研究中心、广东省药食同源天然资源综合利用工程中心、石化下游产品精细化加工研发服务平台等一批国家/省部级科研及人才培养平台；共建了科技部科研用试剂产业技术创新战略联盟和广东省石化中下游产业技术创新联盟；为本学科持续聚集高端人才、开展前沿科学研究、多模式培养高层次创新型人才、解决产业关键与共性问题等提供了强有力的条件支撑和硬件保障。依托本学科平台，聚集了一批海内外高端人才，形成了以广东省引进领军人才（2人）、长江讲座教授（2人）和国家杰青（1人）为核心的若干高水平国际化创新团队。其中包括美国科学院院士和法国科学院院士各1人，长江讲座教授2人，国家杰青1人，教育部新世纪优秀人才1人，广东省杰青2人，广东省“千百十工程”省级培养对象12人，广东省特支计划青年拔尖人才2人。50%以上在岗全职教师具有海外背景。—4—学科特色经过长期不懈努力，本学科围绕石油化工、精细化工、食品药品制造等广东省支柱行业，凝练学科研究方向。①在工业催化学科前沿，突破了纳米催化材料结构控制等核心关键技术，建立了特定结构和形貌催化材料控制方法,探索并总结出表面原子构造与碳-碳键重构、碳-氧键活化等共性关系和规律，实现了特殊形貌过渡金属氧化物催化剂的可控制备和CO超低温氧化等反应，应用于汽车冷启动的尾气处理等过程，得到了国内外同行的肯定。②在制药与精细化工学科前沿，通过功能导向基团构效关系设计，利用先进合成技术构建功能分子结构，探索并总结出金属离子选择性螯合剂及其生物活性的构效关系，开发出新型治疗阿兹海默症药物；利用仿组织体外高通量技术，从天然产物及小分子库中筛选出临床II期抗前列腺癌药物。形成了国内相对领先优势，达到了国际先进水平。③在有机污染物控源减排前沿，突破新兴污染物光电催化与微生物转化机理研究的理论体系，通过开展持久性有机污染物（POPs）和新兴有机污染物（EOCs）的污染特征、环境行为及其生态健康风险的研究，探索POPs与EOCs的降解机制及其消减机理，开发光电催化氧化与微生物降解新技术和新设备，达到了国际先进水平。近三年来科研水平显著提升。发表SCI二区以上高水平论文108篇，单篇最高被引数为587次；授权专利121件，其中发明专利98件；承担应用基础研究科研项目521项，其中国家自然科学基金46项。—5—（二）本项目主要研究内容及前期研究基础，拟重点突破或拟解决的关键问题，预期成效等。本项目以催化原理和绿色技术为基础，着重研究催化新材料的结构设计、可控制备、催化性能及其应用技术，研究药物与高端化学品功能分子绿色构建、快速组合等前沿科学问题及应用技术，研究光电催化、生物转化在持久性与新兴有机污染物控源减排中的应用，建设以绿色技术与清洁过程为特色的高水平化学工程与技术学科。1.主要研究内容1）催化新材料研究及其应用技术面向催化剂材料的先进合成方法和催化转化等国际前沿问题，重点研究催化转化过程中催化材料原子结构的影响机理，设计构建新型手性相转移催化剂、特殊形貌及晶型金属氧化物、金属纳米晶催化剂并应用于碳-碳键和碳-杂键活化等反应，建立纳米新材料结构和功能调控新方法，形成新型多齿Lewis酸催化等基础新理论及相应的高效催化转化新技术，解决石油化工下游产品高消耗、粗加工问题，实现节能减排。以广东省清洁化学技术创新团队为基础，组建国内领先的催化材料先进制备技术和催化理论研究队伍；以广东高校清洁化学技术重点实验室和广东省现代精细化工工程技术研究开发中心为基础，培育催化材料先进制备技术国家级研发平台。2）制药与精细化工绿色技术基于功能导向基团构效关系设计理论，采用绿色合成先进技术，快速构建高端化学品和功能分子；通过仿组织三维细胞培养高通量筛选技术进—6—行药物筛选，研究开发新型抗阿兹海默症及抗肿瘤相关药物；利用药食同源资源高值化系列核心技术，研究开发营养保健品、绿色食品添加剂及辅助用药等产品。以“现代有机合成与新药研发”和“抗肿瘤新药合成和应用开发”两个广东省引进领军人才创新团队为基础，组建国际一流的现代有机合成与新药研发队伍；以广东省现代精细化工工程技术研究开发中心和广东省药食同源天然资源综合利用工程中心为基础，培育制药和精细化工类国家级工程中心。3）化学化工技术在有机污染物控源减排中的应用重点针对石油化工、精细化工、涂装、线路板等行业，识别毒害性特征污染物，确定其关键控制过程与影响因素，开展清洁生产研究，从源头削减毒害性物质使用量；突破新兴污染物光电催化与微生物转化机理研究理论体系，采用纳米材料催化和生物降解新技术进行复杂体系中有机污染物的降解和脱毒，提高典型有机物污染控制能力；应用系统识别与跟踪污染物新技术，探究其来源及归趋，提出重点行业典型有机物污染控制排放标准。2.前期研究基础1）在工业催化学科前沿，突破了纳米催化材料结构控制等核心关键技术,建立了特定结构和形貌催化材料控制方法，从分子层面上阐明了纳米催化中形貌效应的本质，发表了一批具有国际影响力的高水平学术论文，其中部分研究成果发表在《Nature》上，得到了国内外同行的高度评价。目前，学科已深度对接在不对称催化领域做出重要贡献的日本京都大学KeijiMaruoka教授，其探索并总结出相转移条件下实现手性传递的科学依据和—7—规律，自主研发的系列Maruoka催化剂，已应用于国内外精细化工及制药行业手性氨基酸的生产。2）广东省引进领军人才法国科学院院士BernardMeunier为核心的现代有机合成与新药研发团队，以喹啉类金属离子螯合剂及其生物活性的构效关系为理论基础，开发出了新型抗阿兹海默症及抗细菌感染临床新药。3）开展了有机污染物光催化降解与微生物转化机理研究，采用化学分析和理论计算总结出多种毒害性有机污染物归趋的科学依据和规律。自主研发的毒害有机污染物降解催化材料已实现产业化示范。开发出可降解生物基高吸水性树脂生产技术，成功应用于抗旱、水土保持和沙漠环境治理，获得国家科技进步二等奖。关于新兴有机污染物环境地球化学过程研究处于国内先进水平。4）项目成员曾在《Science》和《Nature》上发表催化和生化等领域的论文共14篇；获得国家科技进步奖一等奖1项（2001）、二等奖2项（2009，2011），国际环境问题科学委员会青年科学家奖1项，广东省科学技术进步奖多项。近三年，获得授权专利121件，其中发明专利98件；承担国家杰出青年基金、国家自然科学基金、国家重大科技支撑计划、省基金团队项目、粤港关键领域重点突破等科研项目500余项。建立了一批国家/省部级科研平台及教学基地，参与了科技部科研用试剂产业技术创新战略联盟和广东省石化中下游产业技术创新联盟。3.拟重点突破的关键问题关键问题一：设计制备具有特定形貌及晶型的金属氧化物、金属纳—8—米晶催化剂和新型手性相转移催化剂，攻克碳-碳键和碳-杂键的定向高效活化等国际前沿难题。关键问题二：突破绿色合成和生物转化的关键理论与技术，解决药物及药物关键中间体等高端化学品绿色快速制备及高通量筛选等前沿科学问题。关键问题三：突破持久性与新兴有机污染物的光电催化氧化与微生物降解机制等理论与技术，解决化工相关行业有机污染物种类多、毒性强、难降解等关键共性问题。4.预期成效1）科研创新在“碳-碳键和碳-杂键的定向高效催化活化”取得理论突破，在催化新材料设计及其在石化下游产品深加工、高端化学品创制和有机污染物跟踪与降解等领域取得重大突破。依托长江讲座学者Maruoka教授团队，在新型催化剂研发及其应用领域形成国际领先的科研成果；依托广东省引进领军人才Meunier院士团队，联合巴黎七大等研究院所，在食品药品高端化学品创制领域形成国际先进的科研成果。形成具有国际一流水平的系列技术，核心技术指标赶超国际先进水平，打破国外技术封锁，培育国家级奖1-2项。学科进入全国同类学科排名前10%，推动与化工学科密切相关的化学与材料学科进入ESI前1%。2）队伍建设已形成包括海内外高端人才、学科带头人、学术骨干在内的高水平国际化研究队伍，特别是近年引进的长江讲座教授Maruoka领导的清洁催化创新团队和法国院士Meunier领导的现代有机合成与药物—9—研发创新团队处于国际领先水平。通过本项目的建设，进一步引育国际一流人才，形成更加强大的创新团队，并获得稳定的国际影响力。3）社会服务联合与本学科长期合作的龙头企业，搭建协同创新平台，引领高端精细化学品、重要药物中间体、有机污染物控制等领域的产业化和国产化发展，孵化一批学科产出的、具有国内领先、国际先进的科技成果，培育1～2家科技创新型上市企业，在提升学科水平和服务产业升级两方面实现双赢。4）人才培养采取“重基础、强能力、宽视野、多模式、个性化”的特色化人才培养模式，使学生专业基础、创新能力、国际视野显著提升；面向我省化工产业，培育与输出更多、更高质量、专业化的复合型创新人才，缓解人才危机。（三）本项目在学校整体规划中的定位，以及对学校整体水平提升的意义和作用。依托学科作为我校四个省“211工程”重点建设学科之一，有望快速推进与本学科密切相关的化学与材料学科进入ESI排名前1%。本学科已形成以广东省引进领军人才、海外院士、国家杰青和长江讲座教授为核心的若干高水平创新团队，拥有自主知识产权的清洁催化技术，有望在石化下游产品、以复杂药物中间体为代表的高端化学品、以Maruoka催化剂为代表的新型催化剂及污染控制等领域获得技术突破，引领支撑产业的高速发展。项目瞄准广东产业未来的战略需求，强化学科基础建设的同时突出解—10—决广东化工行业所面临的清洁生产问题，可促进我校材料、环境等学科同步发展，引领广东在石化下游产品、高端化学品、污染控制和新材料等方面取得突破性进展，整体提升我校的学术研究水平与产业支撑引领能力。二、项目实施的必要性和可行性分析（一）国内外研究现状和发展趋势分析化工产品是新材料、生物医药、机械制造、电子信息、新能源等战略新兴产业发展所必需的核心原材料，而化工技术与资源利用、能源、环境等密切相关。鉴于此，世界各