王靜康 天津大學(xué)化工學(xué)院
天津大學(xué)國家工業(yè)結(jié)晶技術(shù)工程中心

目前，世界各國都已充分認(rèn)識到發(fā)展功能晶體粒子產(chǎn)品的重要性，因此都在迅速開發(fā)其核心共性關(guān)鍵技術(shù)——現(xiàn)在工業(yè)結(jié)晶技術(shù)的系統(tǒng)工程研究，以竭力搶占與壟斷功能產(chǎn)品市場。僅從近年來國際上發(fā)表的工業(yè)結(jié)晶技術(shù)學(xué)術(shù)論文和產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)數(shù)目與日俱增的趨勢所示，現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)在國際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界重視程度非同一般。現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)已成為了不同新興產(chǎn)業(yè)制造晶體產(chǎn)品的核心支撐技術(shù)。關(guān)于晶體產(chǎn)品國際，21實際更是與日俱增，以制藥為例其藥品不但概括了藥物化學(xué)組成，而且鎖定了很寬范圍的形態(tài)學(xué)制備（其中包括很多晶型），其目的在于其它國對該晶體產(chǎn)品的生產(chǎn)權(quán)，以保證該企業(yè)的高額利潤。隨著功能產(chǎn)品的國際市場競爭日益加劇，美、英、日等國竭力搶占與壟斷功能產(chǎn)品市場，對功能晶體產(chǎn)品制備的專有工業(yè)結(jié)晶技術(shù)均申請了保護，并對我們發(fā)展中國家進行，現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)逐漸成為搶占功能晶體產(chǎn)品市場的專有技術(shù)。

現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)已由傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)晶技術(shù)向晶體工程技術(shù)發(fā)展：晶體工程技術(shù)是以構(gòu)效關(guān)系理念為依據(jù)，由分子及超分子層次上，研究其結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，研究構(gòu)成功能晶體材料的分子空間構(gòu)象，微觀結(jié)構(gòu)及其組裝方式對其材料功能的影響，按照功能的需求去進行分子及超分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，進而開拓高新的結(jié)晶技術(shù)和智能化設(shè)備以制造出所需結(jié)構(gòu)的功能晶體。傳統(tǒng)的工業(yè)結(jié)晶技術(shù)只是用于產(chǎn)品的分離和提純，但二十世紀(jì)末，人類已深刻認(rèn)識到?jīng)Q定產(chǎn)品功能與用途的因素不但取決于高純的化學(xué)組成，而且決定于其特征的超分子結(jié)構(gòu)。據(jù)統(tǒng)計，60%以上功能粒子產(chǎn)品皆具有同質(zhì)多晶行為及敏感的構(gòu)效關(guān)系，他們的產(chǎn)品功能特征指標(biāo)（如藥效、生物活性、穩(wěn)定性、硬度、導(dǎo)電性等等），皆取決于特定的形態(tài)學(xué)指標(biāo)—即晶形（晶型及晶習(xí)）、粒度分度、尺度效應(yīng)等，也就是說晶體形態(tài)學(xué)指標(biāo)是決定功能產(chǎn)品物化性質(zhì)和功能的本質(zhì)要素。

遵循綠色化工原則，傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)晶技術(shù)必須向綠色高效集成化發(fā)展：現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)從傳統(tǒng)單一型向耦合集成型發(fā)展，化工生產(chǎn)過程中不但有反應(yīng)過程，通常還包含有多組分混合物的分離、提純與精制。隨著人們對環(huán)境的生態(tài)化要求以及能源、資源危機的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)晶技術(shù)必須向綠色高效集成化發(fā)展。既要求選擇環(huán)境友好的綠色溶劑體系，而且需要對工藝進行優(yōu)化，使制造過程向集約化、減量化、節(jié)能、降耗、減排的目標(biāo)發(fā)展。現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)將更加注重結(jié)晶過程與其他前后操作單元的集成與耦合。以晶型產(chǎn)品A制備過程為例，國際技術(shù)采用三步法制備工藝，天津大學(xué)發(fā)明的技術(shù)采用一步法實現(xiàn)晶型產(chǎn)品A制備，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化過程效率顯著提高，與國際技術(shù)相比，節(jié)能70%，原材料消耗降低80%，廢物排放降低80%，實現(xiàn)了質(zhì)量和能量集成，達到了對環(huán)境影響小的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)。

現(xiàn)代工業(yè)結(jié)晶技術(shù)作為跨世紀(jì)發(fā)展的核心共性化工技術(shù)，其系統(tǒng)工程的研發(fā)，已成為21世紀(jì)諸與產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)支撐，智能化固體制造的途徑，工業(yè)結(jié)晶技術(shù)將由“半藝術(shù)半科學(xué)”階段進入高新的超分子設(shè)計工程階段，為人類健康和社會發(fā)展服務(wù)。