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未来汽车将至：材料革命改写行业版图
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消费升级了，你的化妆品安全性升级了吗？
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新材料高地上的“未来之城”：建筑可循环将成现实
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材料带来的奇迹：你的身体可以被怎样精准修复？
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环保风暴之下：绿色化工将成行业“风口”
始于2009年。当是时，《汽车产业调整和振兴规划》颁发，在政府坚定的新能源政策指引和可观的补贴扶持下，中国开始被一股造车大势席卷，从概念到实操，九年时间，一边泥沙俱下，一边浪里淘金。
狂欢之后，世界终将在规律中运转。
2018年被业界称为“中国新能源汽车爆发年”，年中，新能源汽车市场先后迎来两大新政。6月，新能源汽车财政补贴新政正式实施，以300公里为线，首次明确划分新能源车的续航里程标准，减低补高。7月，国家发改委发布了《汽车产业投资管理规定征求意见稿》，提出新建传统燃油汽车生产企业将不能获得资质，并严格控制现有企业扩大传统燃油车产能，同时加强新建电动汽车企业投资管理，防范盲目布点和低水平重复建设。
这意味着，高质量、整体化的技术创新将成为新能源汽车发展的主要驱动力，而之前依靠增加电池数量、简单减少或改换零部件以追求里程数少量攀升的策略将不再奏效。
风势所向，万物竞长。显然，即便是300公里的续航里程，与传统燃油汽车相比也相差甚远。新能源车续航里程的痛点因此再次成为行业的焦点和发力点。
突破电池动力瓶颈
提升新能源车续航里程，如何增加电池动力是一个久攻不破的硬堡垒。从第一代镍氢电池和锰酸锂电池，第二代磷酸铁锂电池，到目前广为采用的第三代三元电池，电池续航能力似乎一直无法突破电池材料天然的天花板。
有材料显示，现有体系的锂离子电池能量密度基本上很难突破300Wh/kg，很难满足未来动力电池的需求。在国家发展新能源车的规划中，2020年，单体电池能量密度要达到350Wh/kg，2030年则要达到500Wh/kg的水平，这意味着电动车续航里程将比现在翻一番。
需求将变革的可能性延伸到了更加源头的化工产业。
“当前新能源车用锂电池能量密度受关键正负极材料影响很大，”德国特种化工企业赢创工业集团全球汽车工业团队副总裁朱骏表示，“正负极材料的选择和突破是当前大幅增加能量密度更加可行的方案。”
赢创对此提出的解决方案是用纳米尺寸的纯硅粉产品添加到新型负极材料，极大提高了负极材料的能量密度。纯硅负极的理论能量密度可达到石墨材料的10倍，高达4200mAh/g。此前公开资料显示，特斯拉通过在人造石墨中加入10%的硅基材料，已在Model3中采用硅碳负极作为动力电池新材料，使电池容量达到了至少550mAh/g。此外，赢创的纳米结构氧化铝用于锂电池隔膜涂覆，由于其极佳的耐热性，可以有效提高电池的安全性能。
更多的新材料电池在全球的实验室中酝酿。今年5月，继日本政府投资16亿日元支持日本电池制造商及本田、日产和丰田三大主要汽车制造商联合研发固态锂离子电池后，国外老牌车企宝马、保时捷等纷纷投入固态电池研发，同时投身于此的还有德国大陆集团、日本TDK及村田制作所等一大批汽车零部件供应商。
新一轮车用电池创新之战大幕又启。
轻量化来袭，新材料贡献占比近半
福特汽车创始人亨利•福特曾说，任何多余的重量对汽车都是致命伤。
如果说对电池能量密度突破的追求尚且在路上，那么同样有助于增加新能源汽车续航里程的汽车轻量化设计则早已从燃油动力时代开始了应用迭新。
有数据统计，纯电动汽车整车重量降低10kg，其续航里程可增加2.5km。
在越来越急迫的续航里程提升需求下，轻量化思维成为当代主流。中国工程学会轻量化技术创新战略联盟委员会主任陈一龙认为，汽车轻量化中，新材料新技术占比达到41%。
但一直谋求借新能源之机“弯道超车”的中国汽车，在轻量化技术方面却仍落后于国外先进水平。据2017年数据统计显示，就当前主流的轻量化制材镁合金而言，国外乘用车平均用镁量约为5KG，而中国自主品牌车型上用镁量不足１KG。2016年发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中指出，2020年，国产单车镁合金用量将达到15kg，2030年将达到45kg。
据资料显示，当前国外汽车上共有60多个零部件采用镁合金，其中方向盘骨架、转向管柱支架、仪表盘骨架、座椅框架、气门室罩盖、变速箱壳、进气歧管等 7个部件镁合金的使用率最高。
但能够促使汽车达成轻量化的材料远不止镁合金等金属，材料的革新性选择决定了谁的起跑线天生靠前。
朱骏表示，汽车通常会通过改善动力系统、降低轮阻、轻量化、流线型设计来降低能耗，而其中，在动力系统、车体造型都与轻量化息息相关。未来的汽车轻量化，将在材料提供的想象力上，实现所有结构的轻量化设计。
赢创提供了一套完整的金属替代方案。例如，名为ROHACELL®的硬质泡沫可以与碳纤维蒙皮结合形成三明治结构，具有轻质高刚的特性，。是汽车结构件以及机仓盖、车门、车顶等车身覆盖件采用复合材料夹层结构的理想泡沫芯材。新规格ROHACELL® HERO还兼具了高抗冲击性，遇撞击可缓冲变形吸收能量，在三明治结构外层表面形成凹坑，以便对内部纤维状况进行检测。这样既有效避免撞击损伤无法探测而造成的风险，又起到降噪减少NVH（噪音、振动和声振粗糙度）的作用。
除车身外，赢创仍在探索利用高性能聚合物替代车内锚固件、链条、齿轮等金属件的轻量化途径。其研发的高润滑度、耐磨度聚合物VESTAKEEP已被用于车身底部万向链条、变速器零部件、增压系统等方面。稳定性和耐磨性极高的VESTAMID聚酰胺12则在转向角传感器齿轮传动机构中发挥了耐化耐高温、减噪减震等远胜于金属件的效果。
“如果用这些新材料将整辆汽车的玻璃和可替代金属件进行优化，未来汽车可至少减重40%，”朱骏表示。
指向未来汽车的筹码
如火如荼的全球汽车新能源转型背后，是对未来智能汽车、无人驾驶汽车的无限期待与诉求。
按照美国高速公路管理局（EPA）的定义，智能汽车被分为四个层次。从最基本的辅助驾驶，基于车联网的协同驾驶，到有限定条件的无人驾驶，最终到全工况无人驾驶，未来汽车和人类道路交通的方向已然明确。在更宏大的时间线上，续航里程的难点攻关不过是一个小小节点。
2017年12月，工信部发布《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》，指出到2020年，将建立起支持车辆智能计算平台体系架构、车载智能芯片、自动驾驶操作系统、车辆智能算法等关键技术、产品研发，构建软件、硬件、算法一体化的车辆智能化平台。
这意味着，以新能源为契机，在新材料的加持下，中国期望通过汽车智能化实现真正的汽车产业弯道超车。
在这个意义下，电动能源、电控系统、轻量车体，将使汽车搭载的智能芯片在传感互联、自动化驾驶、安全性保障等方面发挥出巨大的意义，而这些无一不是未来道路交通的发展趋势。
新材料产业的发展将成为支撑这一趋势的基础设施。如在通讯互联方面，赢创用于打造车身的ROHACELL®硬质泡沫和透明、防晒、可替代汽车玻璃的PLEXIGLAS宝克力材料，相比起当前广泛使用的金属与玻璃材质而言，均具备信号的完全可透性；而当前主要用于智能家居的透明尼龙Trogamid®则可以进行传感器植入，并通过3D打印完成特殊功能性部件的制造，这些新的材料在汽车工业中的应用将使未来5G信号得以存在，为真正的智能化城市交通服务，汽车也将真正成为万物万联时代互联网的全新入口。
在更多元材料带来的可能性中，未来的智能化汽车可以跳出当下那些样式相对单调的金属四轮之物投射出更清晰的蓝图。仅以赢创ROHACELL®模内发泡的技术前景来看，未来汽车将有可能摆脱冲压、焊接的工序实现整体制造，那意味着，任何更加适宜于减少能耗的流线型车体都可以被打造甚至量产。
未来江河壮阔，恰是百舸争流之际。就在7月10日，新能源技术的开山鼻祖特斯拉落户上海临港，独资建设集研发、制造、销售等功能于一体的第一个特斯拉海外超级工厂，该项目规划年生产50万辆纯电动整车。
不难看出，时代大潮中，落在中国汽车制造业眼前的机会，异彩纷呈却也步步紧迫。但就未来而言，如果说电动是汽车能源的一种解决方案，那么轻量化则是时代的主题。在这一指向下，由化学工业研发所不断孵化的新型尖端制材，将成为大大助力能源创新、智能科技、设计工艺等蓬勃发展的基础与灵感来源，为汽车行业的未来演绎出无限的可能。
从2017年开始，全球化妆品巨头保洁、联合利华等纷纷宣布，将逐步在欧美一些国家对其产品中的香精成分进行详细披露。此前，化妆品中香精成分的安全性曾饱受质疑。同时，欧美零售商大鳄也纷纷响应，如沃尔玛要求化妆品供应商在明年之前列出产品的详细成分，Target则承诺到2020年将会完全禁止一些化学成分出现在美容个护等产品中。
对美妆产品而言，由于成分配方复杂、专业性强、功效致效性因人而异，以及涉及研发机密等原因，一直以来其详细成分不能为消费者所完全认知，也正因为如此，化妆品的安全性一贯缺乏有效的传达机制。此次成分透明化运动兴起，或许意味着横亘在化妆品消费者与生产商之间近百年的成分信息壁垒将被逐渐打破。
“详细成分透明化趋势的本质是市场对化妆品安全性越来越强烈的诉求，这将会成为当前整个化妆品行业发展的一项革命。”上海日用化学品行业协会专家向记者表示，“中国早在2010年就要求企业公开全部配方成分，但很显然，此次来自市场的成分透明化诉求所指向的不仅是公开，而是对其安全性进行全方位解读，比如成分占比、效果、有害性等，都要为消费者所了解，这是前所未有的。以透明化为契机，化妆品的安全与健康将成为未来很长一段时间的行业焦点与方向。”
该专家同时表示，当前化妆品市场格外强调天然成分恰反映了消费者对安全性的焦虑，但需要注意的是，含有天然成分并不一定意味着化妆品是安全和健康的。在追求安全的道路上，全行业与消费者一起，还有很长的路要走。
“天然”化妆品验明正身难
眼下，含有天然成分的化妆品是市场追逐的热点。调查显示，在诸多的营销概念轰炸下，亚太地区有53.3%的消费者会在功效相同的情况下优先选择天然成分的消费品，而这一比例在欧美发达国家高达71.6%。
但所谓的“天然”是否就意味着安全？也许很多人想不到，早在上个世纪70年代人们就开始重视美妆产品中的天然成分，但直到今天，全世界对于“天然”这一概念都无法形成统一定义。
天然成分的来源、含量占比、是否采用非转基因原料，以及产品中难以避免的防腐剂等功能制剂、人工合成的着色剂和气味，是否使用动物测试等等，都成为人们在界定“天然”美妆产品中的争议点。
“市场上一些自称是‘天然’的美妆产品，仅以其中含有一些天然原料成分为主要依据，至于含量多少、天然成分的效果如何、最终起到效用的究竟是否是主打宣称的天然成分，消费者还是无法清晰辨识的。”中国消费者协会相关专家曾在采访中表示，“纯天然只能说明化妆品的选材范围，并不是一个质量担保。”
因为难以界定，所以乱象频出。
当前鱼龙混杂的美妆产品市场，以“天然”为核心的营销概念多达上百种，但这些产品的天然成分含量比例却从1%-98%不等。“天然”成了一面随意拉起来招摇的大旗，却无法成为产品安全性的有力背书。
因此，很多业内人士对此状况表示忧虑，“随着市场需求的增加，天然的护肤品层出不穷，却因为全球不同文化、标准的差异，无法得到权威认证，使得不少企业只能自己来讲产品故事。这其中，有的是真正的全天然产品，也有打着纯植物、天然护肤等旗号的假产品。”
那么，是否有更加直观便捷的方法去检测辨别美妆产品中的天然成分？
赢创工业集团个人护理业务线亚太市场经理侯轶青告诉记者，目前全球很多化工企业都在就此展开研究。赢创个人护理业务线遵照最新全球通行的ISO16128标准，将每款原料从产品来源到生产过程，以及产品降解的各项指标均纳入“天然可持续”级别考量，并通过全方位的工具如权威认证集合、环境影响计算等，计算出相应的天然指数值（np值）。
国内美妆行业专家胡津铭认为，破解化妆品行业的“天然”认证难，统一标准至为关键。如果有一个能够在全球推广的工具，将能有效避免因为各种亚文化、地区政策不同等干扰因素而造成的天然认证困境。
化妆品安全性升级中的化学主张
在化妆品行业，宣称是天然的不一定是天然的，而纯天然也不意味着一定是安全健康的。当代化妆品行业，其实是化工技术革命的产物。没有化学工业的贡献，化妆品要到达今天的高度是难以想象的。
中国日用化学工业研究院相关专家表示：“就像食品里的添加剂一样，有些化学成分对于化妆品的质量、质感和效果保证是必须的，化学能够为更好的化妆体验提供保证。”
胡津铭告诉记者，化学对美妆产品来说是关键且不可或缺的成分和技术手段。真正的植物系化妆品在成分浓度和提取方式上都有着严格的要求，想要把它放进容易被人接受的膏霜乳液中，必须加入乳膏剂和防腐剂。为了不断提升其中的植物成分，化学萃取技术和辅助添加剂的进步必不可少。“去化学”对于现代需要经过完整生产、供应链、进行全球性运输，且开瓶后一段时间内功效不能递减的美妆产品来说，几乎是不可能的事情。
同时，专业人士普遍认为，化妆品化学成分真正意义上的划分不是“化学”与“纯天然”，而应用“人工合成”和“天然材料萃取提纯”来区别。由此，即便是美妆产品中的天然成分，也都离不开提取技术、增加稳定性和分子改性的化学技术、促进透皮吸收的微囊和脂质体载体技术，以及提高植物产量和质量稳定性的组织、基因培养技术等的支持。化工技术的进步推动了更优的天然替代成分研发、更优的使用效果实现，从而逐步消除当前美妆产品存在的隐患、致效差等问题。
这意味着，越是高端、天然的美妆产品，对化学高科技的依赖越深。
以提取技术为例，当前在清洁类化妆品中，必不可少的表面活性剂和活性添加剂成分都已经开始较多地应用了天然提取物替代方案，更好的原料与更优良的技术急需为此提供解决方案。最新的研究成果是赢创从糖发酵物中提取出了多功能清洁成分RHEANCE One。相比起通常使用棕榈仁油或椰子油合成物作为清洁成分而造成的热带植被大量流失，可降解的糖发酵物无疑是一个令人放心又具有极强可持续性的选择。更为难得的是其丰厚的奶油泡沫质地肤感和清洁度丝毫不逊于任何合成的清洁成分，因而被称为业界第一款将天然属性与强大功能完美结合的糖酯家族产品。
从这个意义上，未来化工业所展望的安全美妆更广泛地涵盖了从原料天然可持续到生产、使用全过程绿色化的安全理念，而这已经成为当前一些全球知名化工企业内化的责任感和目标。如针对近年来磨砂功能护肤品中的塑料微粒会造成海洋污染引起的广泛争议，赢创研发的一款微米级二氧化硅微粒产品SIPERNAT®成为令业界瞩目的环保+功效选择方案。由于这种微粒的化学结构和性质非常接近于天然硅酸盐，被国际权威机构认证为天然等同无机物，对环境不产生威胁。更值得关注的是，相比起功能单一的塑料微粒，SIPERNAT®具有独特的微孔结构，能吸收液体有效成分和气味，并在特定位置释放。化学材料的创新不仅使护肤品研发突破困境，更使其效果实现了跨越。
有赖化工技术的提升，据欧洲化妆品协会的统计，在2012年至2017年间，其成员公司销售的97.6%的产品中塑料微粒的含量已大幅减少，而在2018年世界各国纷纷升级的限塑令控制下，化工业将被寄望于提供性能更加优良的颗粒替代物，以在全球范围内全面杜绝塑料微粒的污染。
安全致美，大道至远。在奔向人类美妆未来的道路上，保证安全、健康与可持续性是今天化工行业必须坚持攀登的高峰，这最终将成为未来美妆行业的规范，成为人类爱美事业得以精彩向前的坚实基础。
过去四十年，中国城市化速度从1978年的17.92%，增长到2018年初的58.52%，远高于世界平均水平。
据统计，我国作为世界新建建筑量最大的国家，每年新建20亿平方米建筑，相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。但由于城市快速变迁，大量建筑在使用远达不到预计50年以上的期限时就会被重新规划拆除、重建。
另一方面，快速城市化对城市工业、水利、运输等生产性基建工程的需求仍然缺口巨大。据统计，“十三五”期间，仅城市人口增长就将带动基建需求达到15%的年均增长，至2020年，中西部欠发达地区的基建工程年复合增长率将高达19%-20%。
即使拥有超高速的城镇化速度，目前我国的城市化率仍远低于发达国家的平均水平。这便意味着，在未来相当长的时间内，中国的城市建设仍然会疾驰向前，而对建筑材料量与质的需求将逐步达到顶峰。
如何让建筑更为经久耐用，如何使建筑材料资源随着城市的成长而不断得到充分循环利用，同时避免大量开采、大量废弃对生态造成危害，已成为摆在眼前的一道行业难题。
城市建设易，良性循环难
可循环是一个重要的概念。但对于中国这些钢筋水泥筑造的城市来说，当前形成的却大都是一种恶性循环。
由于分拣困难、回收成本奇高、再生骨料*质量远不能达到建筑用料标准等原因，拆除后的建筑垃圾通常会被拉走，统一在郊外堆积。数据显示，每堆积10000吨建筑垃圾约占用0.067平方公顷的土地。在经雨水渗透侵蚀和长期掩埋后，水合硅酸钙和氢氧化钙及大量重金属离子等逐渐溶出，又成为水污染、空气污染的一大来源。
原住建部副部长仇保兴曾给出一组数据，“我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%至40%。每万平方米拆除的旧建筑将产生7000至12000吨建筑垃圾，而中国每年拆毁的老建筑占建筑总量的40%。”原建设部部长汪光焘表示，到2020年，我国将新增建筑面积300亿平方米，据此估算还将产生的建筑垃圾总量接近18亿吨。
在欧美发达国家，建筑垃圾回收再利用早已形成立法。当前，我国建筑垃圾总体资源化率*不足10%，远低于欧美国家的90%和日韩的95%。
“建筑垃圾回收利用的难点在于回收成本高，且技术难以达到。通常再生骨料存在表面粗糙、空隙多、含泥量高、强度降低、收缩增大等问题，吸水量是天然骨料的8倍，无法达到建筑用料标准的要求。” 赢创工业集团营养与消费化学品业务板块界面与功能化学品业务线大中华区负责人金勇解释说。
从全球范围来看，发达国家通常采取以木材代替混凝土建筑用材、将废弃建筑混凝土和砖石用于生产再生砖、地板、填筑地基、路面等方式循环利用。德国拥有世界上规模最大的建筑垃圾处理厂，在过去60多年的时间里，其已加工约1150万平方米的再生骨料，并用此建造了17.5万套住房。在美国，建筑垃圾将被转变为再生水泥、混凝土，实现了最高级别的综合利用方式。
时代翻滚向前，更先进的技术总会成为助力。针对再生骨料质量差的问题，化工业界被寄予了从本质上改良其力学和耐久性能的厚望，先后提出了如使用化学浆液、活性粉末等增强再生骨料强度的途径。
当前，国际上更为前沿的解决方案已达到能够通过少量化学助剂实现有效的基材性能改良,甚至能够针对不同情况，提供精确的建筑垃圾再生骨料利用解决方案，并保证其稳定性与强度。
化学方案“续”不朽之城
如果说住宅等民用建筑构成了城市的细胞，那么大型基建工程就是城市的心脏和动脉，起着将城市连通、激活和流动赋能的重要作用，是城市得以发展的必要条件。
近十年来，中国因其基建工程的发展速度被世界称为“基建狂魔”。据统计，仅2017年，中国投在基建工程上的资金就高达2.2万亿美元，而中国一年的工程量可新造一个法国。
但同时，大量的基建需求面临的是材料短缺的困境。为了保护生态环境及河床、山体安全，从上个世纪90年代起，国土资源部便开始出台一系列砂石开采监管政策，经过近二十年的不断修订，日趋严格。加大可使用的资源范畴，增强可持续便成为城市建筑良性循环的一大主题。
“中国在最近5年中的工程建设量相当于美国100年的量。”金勇认为：“优质的砂石越来越少，但国家对于建筑用混凝土材料的要求却越来越严格。同时，很多大工程需要高品质的材料来建设，原材料的缺口加大将使就地取材成为必须。”
就地取材始终面临的是材料质量难以统一的问题。“各个地区因为生态环境差异，其砂石来源不一，如黄砂细度模数和含泥量，石子的针片状含量和压碎值等关键因素就无法保证，会对工程质量产生基础性的影响。”中国工程质量管理协会专家介绍说。
事实上，国内一些主要高速铁路、公路、轨道交通和摩天楼等大型基建项目，已开始选择使用化学助剂直观、准确、即时地控制混凝土质量的操作方式，这为未来不同混凝土原材料实现一致的目标效果提供了思路。
例如上海国际金融中心建设项目在大底板混凝土浇筑中，选择了赢创的SITREN AirVoid®助剂，由搅拌站及施工单位对商品混凝土内的含气量进行可靠准确的控制，使2.2万立方米大底板在40小时内完成了高质量的连续混凝土浇筑，且对建筑物后期结构强度、抗冻融能力等产生积极影响，不啻为一次大规模持续精准控制混凝土质量的成功尝试。
不止于此。闻名的历史建筑、宏大的公共建筑，同那些功在千秋的超级工程一样，无一不对时间长度的诉求力达极致。
因此，更多样化的建筑材料助剂被使用在建筑保护之中，解决当前主流建材不可避免的弊端。
例如，同样出自赢创的PROTECTOSIL®硅烷制剂，能够直接在不同的建材表面形成疏水浸渍涂层。由于与石材无机表面形成化学键合，这种涂层具有极强的稳定性，易清洁，并且有一定的渗透深度，耐化耐候程度可长达30年。今日众多的中国超级工程，如杭州湾跨海大桥、岭澳核电站，连同世界级瑰宝悉尼歌剧院、巴黎圣母院等一起，成为这种强大硅烷制剂保护下的不朽建筑。
一场建筑新革命即将到来
著名建筑家王澍曾预言，2050年，全部的高层建筑都会坍塌。“整个地球的资源不能支持这样的发展和建造，以钢筋混凝土为主的建造技术，本质上是廉价、快速的建造，另外互联网提供的分散性技术，使得人们以往必须依靠高楼大厦才能解决的问题，现在变得不需要了。”他这样解释道。
不可否认，工业时代带来的建材生产标准化和设计审美趋同使全世界都接受了钢筋混凝土筑造的城市。流水线生产似的复制也极大地促进了城市化进程。但当人类已浸入互联网时代半个世纪之后，便捷化、个性化、安全舒适与智能互联将成为城市与建筑文明的一个全新主题。
恰如钢筋水泥只能筑造相对厚重规整的建筑，钢结构和玻璃会让建筑无法摆脱网状化外观，从这一视角来看，建筑材料的进步将为建筑设计带来极大的变革空间。
例如，具有极高透光度、隔热性能优良且造型能力突出的PLEXIGLAS®宝克力®材料，将艺术性和房屋的特殊功用完美结合。面向住建部“2020年实现15%以上装配式建筑”的目标，建筑脱模助剂也将在未来无尘式建筑施工、无柱式空间设计的蓝图中发挥其能量。
而更多的功能性替代建筑材料将与设计同行在未来城市，化工行业也正在为此发力。据统计，目前，房屋和公寓的能源消耗占全球耗能28％之多，在欧盟“2021年开始，所有新建筑都必须是近乎零能耗的建筑”的法令下，建筑材料隔热与可再生能源利用变得同样重要。赢创名为CALOSTAT®的新型建筑材料是一个典型。这是一种具有极佳绝缘性能的矿物材料，导热系数*（即每平方米面积传导的热量）仅为 0.019 瓦/(米•度)。其性能受天气影响较小，同时具有极佳的防水与阻燃性能，有望成为新型高效保温幕墙材料的理想之选。
千百年来，以材料的演进为基，人类得以筑造和不断改进城市之貌。而今，化工业引领了这一前进的方向。先进的材料和解决方案正助力城市走向环保、洁净、可循环、可持续发展的道路，成为人们期望中的智慧之城。而筑就在新材料高地上的未来城市，也必将彰显人类的最高智慧与责任之心。
注释：
再生骨料：由建（构）筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成的可再次使用的建筑用料
资源化率：是指将废物直接作为原料进行利用或者对废物进行再生利用的比率
导热系数：导热系数是决定保温材料使用的最基本性能，导热系数越低，保温性能相对越好。一般而言，导热系数小于或等于0.12的可作为保温材料。
在人类医疗史的宏大叙事框架内，精准化历来是人们孜孜以求的重要目标。
无论是东方医学不断讲求精进的“同病异治、异病同治”，还是西方医学诸多人体探测设备和手术方式的发明，都是为了追求医学诊疗“人、病、药”三者之间最大精准度的匹配。
上个世纪70年代起，人工智能开始进入医疗领域分支，医疗“精准化”作为一个关键词进入大众视野。互联网巨头、机器人制造企业、生物医药研发机构以及医疗设备公司等纷纷以此为发力点，在科技界的先导下，以大数据为核心的智能医疗，凭借其海量的数据信息和机器学习、逻辑判断、运算分析能力将基因测序、细胞疗法、癌症攻克等概念推到精准医疗舞台的聚光灯下，AI之于精准医疗的作用被无限放大。
AI之外，精准医疗需要更多支撑
依照美国国立卫生研究院（NIH）的定义，“精准医疗”是一个建立在了解个体基因、环境以及生活方式的基础上的新兴疾病治疗和预防方法。
这一定义意味着，基因检测是精准医疗的切入点，海量数据库的建立则是基础条件，在这二者的基础上，精准医疗的最终指向是精确化的疾病防治。对生命个体而言，精准医疗意味着应根据个体差异对其疾病的预测、预防、管理、治疗、康复、保健等全程定制个性化的健康方案，避免基因千差万别的个体由于笼统性的检测、治疗方案，批量化生产的医疗器械，甚至无靶向功能的用药而被“一刀切”，增加无效治疗概率，遭受额外的肌体功能损伤和痛苦。
但是，精准医疗面临的难题，除了技术革新、基因库建立外，还有数量庞杂、种类纷繁的人类疾病及其与环境、个体心理等密不可分的作用因素，而这也是AI学习难以达到因人因病而异、难以使治疗真正个性定制的一大门槛。这些仍旧需要人类医生的灵活经验支撑，同时，支持个性定制的医疗器械材料、靶向药物等将成为实现精准化的一大关键。
有业内人士认为，在尚不具备很多靶向药物和完全定制化医疗器械的时候，“精准医疗”的提法将止步于大量发现问题、全程监测问题、但只能解决一小部分问题而已。
由此，在AI科技提供的检测、判断、操作之外，更多元有效、使治疗实操过程达到精准化的医疗药物、器械材料等无疑是使未来精准医疗得以前行的另一支撑点。
新材料给精准治疗带来更多可能
有的放矢、有据可循，这是精准医疗治疗过程中的关键点，由于生物体特性和个体的差异化，在某些领域的治疗中，这成为了最难实现的部分。
最明显的莫过于骨科。近年来，随着世界人口老龄化加重，骨肌系统疾病发病率的逐年上升，对于骨修复治疗的需求日益显著。据立木信息咨询发布的数据显示：预计到2020年，我国将会有2.45亿60岁以上人口，而50岁以上人口平均骨质疏松发病率更是高达60%，伴随骨质疏松而来的是骨折、骨坏死、残疾等病症，这对骨科植入材料产生了巨大需求。
然而另一面却是治疗中骨替代材料长期面临的困境。
资料显示，尽管百余年来骨替代材料不断更替迭新，但都有其难以克服的弊病。例如当前广泛使用的钛合金材料存在着金属离子易析出和应力遮挡效应的问题，使骨接触面变色、磨损，同时引起假体疏松与不稳定；生物陶瓷材料则由于脆性、力学相容性差而无法应用于人体较大承力部位。而植入材料通常会产生的排异反应更是令康复困难重重。
毫无疑问，医疗的精准化对更合适的骨植入替代物提出了很高的要求。
这也是化工业界的一大课题。一些国际知名的化工企业早已介入医疗器械领域，不断探索更前沿的解决方案，让骨替代物达到更加优良的性能。
例如赢创工业集团研发的VESTAPEEK®高性能聚合物植入级聚醚醚酮，由于其弹性模量与人体骨骼一致，且具有优异的生物相容性，避免了金属通常存在的应力遮蔽、骨磨损以及过敏问题。
“当前，人们已不满足于通过骨科植入缓解疼痛或是恢复一些最基本的运动功能，而是更希望能最大限度地接近甚至达到原骨的功能。”赢创高性能聚合物业务线医疗器械行业商务经理陈波表示，“这就对植入材料的强度、弹性模量、韧性、导热导电性以及生物相容性等有了更高的要求。”
赢创还提供了针对这种新型材料的3D打印解决方案，根据人体损伤部位的解剖结构设计完全匹配的植入体，避免了以往标准植入体难以改型和尺寸限制等问题。这无疑为当前普遍存在的因肿瘤切除和创伤造成的复杂性残存骨重建等难题提供了有益的解决方案。
而同样出自赢创的另一种材料则让小面积的骨损伤实现了“自我修复”。这一名为RESOMER®的聚合物，在人体内可降解为二氧化碳和水，因而如用于骨折、运动肌腱损伤治疗中的骨钉、骨针等，可避免二次手术取出的痛楚。此材料同样可用于定制化3D打印，如加入骨生长因子，则可促使小面积骨缺损逐渐自行生长复原，同时材料会降解消失。
骨科范畴内的精准由此达到了极致。
未来医疗：更大的竞技场在医院之外
医疗的本质是关爱，精准医疗的大力推进更是如此。
2015年初，美、中、英三国先后提出将投入巨额资金大力发展精准医疗的计划，中国更是将此上升到了国家战略的地位，计划于2030年前在精准医疗领域投入600亿元。发展精准医疗被国内普遍认为是中国医疗实现“弯道超车”的难得契机。
据统计，2017年，全国65岁以上老人数量占总人口的比重达到10.8%，预计到2050年，中国老年人口将占世界老年人口1/4。此外，我国70%的人处于亚健康状态，15%的人处于疾病状态。这些数据意味着，在未来，精准医疗应当普遍覆盖所有群体，不仅作为治疗方案，更作为一种关爱行为和措施，为全民健康和生活质量的提升做出贡献。
在这个意义下，精准医疗走向了医院之外。例如当前，针对糖尿病、高血压等以院外治疗为主的慢性病病例逐年攀升的情况，如何最大限度地减轻治疗过程中患者长期承受的不便和潜在的风险，同样是精准医疗研发的关键课题之一，而药物缓释技术则是其中一个重要的方向。如赢创EUDRAGIT®靶向药物包衣以及RESOMER®靶向药物贮库及其系列解决方案，能够保证药物在正确的时间和地方以预期的时长进行溶解，这一精准性意味着能够大大降低患者服药、注射的频次，使药物长期致效。这对于那些需要较频繁地定时注射药物、注射部位较危险（如老年性黄斑病变需要连续三年每月在眼球部位注射）或需要长期大量服药的慢性病患者来说，将在很大程度上缓解其治疗的不便、风险与痛苦。
不仅如此，更多样的人体用材料将同AI健康监测一起被开发和普及，更加个性化的治疗需求应当被关注。例如更加便捷的可穿戴设备，具有健康感应功能的智能家居，更加契合个体特点的功能性服装、能够进行辅助治疗和传感数据收集的运动器械等，都将成为产业研发的热点。
赢创在此方面走在前列。例如使用3D打印技术将PA12粉末按照个体脚步特征打印的鞋内垫，使个体千差万别的足部得到个性化保护。未来还可将电子传感器集成在鞋内垫中，以记录和改进运动序列，可广泛用于职业竞技领域。
不难预见，随着精准医疗的进步，未来医疗的涵义将被扩大到生活场景的方方面面，便捷、适配、无痛苦的健康管理和医疗过程将成为精准医疗的终极目标，而化学工业将为此提供更多的创新思路。
当AI带着人类的愿望率先狂奔，医疗精确化真正的落地起效将对新型材料的要求更加迫切和多样。精准医疗，唯有同时握住AI科技与创新材料之手，才能一路向前，引领人类健康不断实现飞跃。
“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境。”
过去两年间，中央环保督察组完成了对全国范围的环保督察，正式组建成立了六大环保督察中心，并在去年正式升级为环保督察局，由此开始了环保督察常态化。
在雷厉风行的环保风暴规范下，化工行业经历了一次彻底的洗牌，在被称为“史上最严环保年”的2017年，全国关停大小“问题”企业几十万家，以往高能耗、高污染、重量轻质的粗放型生产模式已遭淘汰。
行业人士普遍认为，未来五年，随着越来越严格的环保法规出台，化工企业将面临日趋严峻的改造和转型考验，而近年开始的环保风暴，将对中国化工行业今后至少10年的发展产生深远的影响。
中国环境保护协会一位专家表示，环保产业链有一个特点，那就是上、下游行业存在一定的重叠，即环保行业的需求方同时也是供给方，如化工、钢铁、电力等行业。拿化工行业来说，这个行业既是污染制造者，也是环保的生力军。
环保风暴催化化工行业改革
一个多世纪以来，环境污染成为不断困扰人类的难题。工业生产产生的粉尘、垃圾填埋、不可降解物、废水等因面广、量大、构成极其复杂而远超过环境自我修复的能力，成为最为主要的污染源，致使环境资源透支，生态惨遭破坏。清晰可感的严重污染，迫于眉睫的环境问题，促使社会环保意识连年提高。工业，特别是为人类社会发展做出巨大贡献的化工业却因曾经粗放发展时期的行业乱象而背上污染者恶名。
“多年来我国化工业发展都十分混乱，生产分支过细，小厂子为谋小利，常常就单个化工品进行低水平重复度高的扎堆竞争，比的是速度快和成本低，无暇顾及产品质量，生产过程更是毫无环保性可言。”上海化工研究院专家向记者表示，“化工业要做到环保，是一个投入高、但产出也高的过程，整顿伴随的是产业整合，这对有实力、也有环保决心的化工企业来说是必然的过程，也是发展的机遇。”
面对大力度的整治，国内化工业界发出的“环保投入与企业发展能否并行”的疑问，其实早已有前行者给出了答案。
综观世界，迫切的环保诉求倒逼化工行业转型升级，几乎是每一个发达国家曾经面对且必须突破的境遇。投入巨资着力研发有毒物和不可降解物的替代产品，研发处理废弃物的裂解、焚烧工艺和装置，研发回收循环工艺和装置，不断升级生产工艺和流程，避免污染气体外泄等等，都成为近百年来发达国家化工企业致力于创新的侧重点。
例如德国特种化工企业赢创工业集团一方面注重生产过程中的环保性，将一体化生产的环保理念应用在上海的多用户基地，共享基础设施和设备，统一管理能源和公用工程，集中处理生产废料等，从而有效利用各种能源，提高产能，减少污染物排放。另一方面，作为“携手可持续发展”（TfS）倡议的发起成员之一，赢创带动供应商共同改善产业价值链中的可持续性，例如承诺只采购符合《化学品的注册、评估、授权和限制》（REACh）这一欧盟法规的原材料，尝试不断用更可持续的原材料取代化石类原材料等方法，来减少随之产生的二氧化碳。
“在化工业中，环保与发展能否共存，答案是肯定的，”上述上海化工研究院专家指出，“世界上已经有很多成功的先例和先进的理念，中国化工业要想成功转型，必须经历这一阵痛，不做环境破坏者，只是企业的基本准则，环保之下，未来化工产业发挥的空间会更大。”
从破坏者到守护者
自工业时代以来，几乎所有的发达国家都经历了环境严重污染——彻底整改——防治并行的历程，化工企业也纷纷经历了从被迫整改到以环保为指向进行发展创新的转型过程。
这其中重要的一环是，环保导向下化学技术创新为企业带来的安全、健康、责任的产品和企业品牌形象，不仅一举为化工企业正名，更让其体会到了环保理念带来的强大的品牌溢价效应。
而事实表明，当环保理念已经内化为化工企业的一种文化，化工业的创新就能够转型成为造福于环境的力量。化工企业不仅“不作恶”，更会以其智慧成为环保的先驱。
据美国环保组织“全球生态足迹网络”（GFN）测算，约从1970年起，人类对自然的索取开始超越地球生态的临界点。GFN依据“生态足迹分析”法提出了“地球生态超载日”的概念，即每年的这一日之后，人类都在透支下一年度的地球生态资源。过去数十年的趋势显示，几乎每隔10年，这一天的到来会提前一个月。
如何快速有效地消除污染，加速修复自然，成为当今环保面临的一大议题。
让曾经背负环境污染源污名的化工企业转而成为环境守护者，这看似不可能的观点实则早已在实践。中国科学院上海有机化学研究所专家告诉记者，当前化工业技术的发展，主要能够从三个方面对环境的可持续化发展做出积极贡献：一是研发有助于消除污染、修复环境的产品；二是产品有助于节约能源、提升效率；三是产品具有可循环的特性，不会残留于环境造成影响。
很多知名的化工企业已经将研发的目标聚焦在助力环保之上。仅就消除污染这一项而言，赢创的创新产品已在方方面面提供了有效防治污染的解决方案，如新型高选择性聚合物膜SEPURAN® Green能有效地将二氧化碳和甲烷进行分离得到符合国家天然气标准的生物甲烷气，从而使工业废水和农业废弃物都能变废为宝；用多叶形P84®聚酰亚胺纤维制成的过滤袋比普通滤袋多出80%的表面积，可以更好地捕集粉尘，拥有更久的使用寿命，一直为生产中粉尘量极高的水泥行业所青睐；含有机硫活性成分的即用型水溶液TMT 15®能够与重金属反应生成极其稳定且几乎不溶于水的重金属—TMT螯合物。这种螯合物易于收集，可有效去除重金属，使企业生产废水达到国家排放标准。
而赢创高性能聚合物业务线消费品行业经理朱蓓远认为，更进一步地，化工业的环保理念和技术研发更可追溯至原料选取的初始阶段，应更注重资源的可持续性，她举例公司名为VESTAMID® Terra的100%生物基尼龙，其以取代传统的石油提取物为目标，转而从生长在少水干旱戈壁中的蓖麻子中提取基本原料。蓖麻子不与人类争夺宝贵的耕地资源，未来可进行广泛种植，生产出的VESTAMID® Terra生物基尼龙可用于制作轻而功能性强的衣料。
绿色化工带来产业环保新机遇
在环保上，化工业能做的事情远不止这么多。
“今天我们在倡导污染整治的同时，更加提倡的是绿色化学的理念。”上述中科院专家指出，绿色化学的理想是使污染消除在产生的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好，不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是从根本上消除污染的对策。由于在始端就采用预防污染的科学手段，过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把化学的“绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
在这个意义下，产品广泛渗透在生产生活各方面的化工业更应成为其他行业绿色环保的助力。此前，中国石油和化学工业联合会发布的《石油和化学工业绿色发展六大行动计划(2017-2020年)》中提出，2020年，我国绿色涂料产品比例要达60%以上，绿色农药制剂产品比例达70%以上，绿色轮胎产品比例达50%以上，绿色胶粘剂产品比例达85%以上，绿色环保型增塑剂产品比例达40%以上，合成橡胶环保产品比例达到75%以上。
通常作为其他产品生产原材料提供者的化工业，其责任可谓巨大。
沿此方向，赢创同样走在行业的前列。例如针对汽车行业，其ULTRASIL®二氧化硅—有机硅烷补强系统能够在提高轮胎湿地抓地力的同时，有效降低轮胎的滚动阻力，减少燃料需求，在湿地抓地力性能和油耗方面达到绿色A类标准。
在涂料行业，赢创研发的研磨型树脂TEGO® VariPlus LK能够显著降低用于溶剂型涂料的浓缩颜料中的挥发性有机化合物（VOC）含量，继而显著降低配方涂料中VOC的总体含量。在涂料VOC排放限制愈加严格的今天，这意味着涂料制造商可以拥有更大的配方自由度，更灵活的原材料选择以及更多样的选配色范围。
由此，化学以其智慧成为了环保大计中的中流砥柱。
大势之下，有绿色，方有未来。化工行业的发展前路已然清晰：通过化学的智慧与技术创新，秉持环境保护与行业发展并行不悖的理念，引领和支持更多的行业在绿色生产及绿色产品上进行创新，为生产生活方方面面的环保做出贡献。在这一面向未来的责任担当下，化工行业将会走得更远，更健康。
