拨开重重迷雾 如何在“混沌的边缘”预测未来
智能化将是复杂系统研究未来发展的一大方向。未来无论是5G、6G，还是工业互联网，人类的生产生活方式都将随着复杂系统研究的进展发生重大变化。
——兰岳恒 北京邮电大学理学院物理系教授
北京时间10月5日，瑞典皇家科学院公布2021年诺贝尔物理学奖得主。今年的诺贝尔物理学奖颁给了两组科学家，真锅淑郎与克劳斯·哈塞尔曼，以及乔治·帕里西，“以表彰他们为我们理解复杂物理系统所作出的开创性贡献。”
三位获奖者的研究领域从宏观的气候变化到微观的粒子运动，跨度巨大，但其背后都指向了同一个方向，对复杂系统的研究。
这也正反映出当下复杂系统研究的一大特点：覆盖广泛，兼容并包。而我们的生活其实也早已在不知不觉中被复杂系统所包围。
在混沌与平衡之间
要理解复杂系统，需要先从它的一端，即混沌开始说起。
“在巴西的一只蝴蝶扇动一次翅膀，会引起德克萨斯州的龙卷风吗？”这句今天被形容为蝴蝶效应的经典名言，最早是气象学家爱德华·洛伦茨撰写的一篇关于混沌学的论文题目。
混沌系统中蝴蝶效应的发现实属巧合。洛伦茨1963年在研究大气运动时，提出了一个经过简化，仅保留有三个变量的数学模型。在第一次计算中，他输入初始值0.506127，得到了一个确定的结果。在随后的第二次计算中，他省略掉了小数点最后三位，只输入了0.506，但这次微不足道的“四舍五入”，却导致第二次得到的结果与第一次产生巨大差异。
洛伦茨认为这不可思议，仅仅千分之一的误差为何会给结果带来如此显著的差异？他和同事立即进行反复验证和仿真计算，最终得出结论，该数学模型对初始值的差异具有极高的敏感性。即使再微小的不同，经过多次累加、迭代后，最终也能造成计算结果的巨大差异。这种蝴蝶效应，便反映出了混沌系统的重要特征之一：不可预测性。
而复杂系统的另一头是确定与平衡。北京邮电大学理学院物理系教授兰岳恒举了个例子，当一个房间内的气体处于均匀的平衡态时，我们便可以通过简单的公式直接计算出气体的体积、压强、质量等，并且答案是唯一且确定的。而任何处于均衡、稳定状态的物质都是如此。这便是日常生活中最常见的平衡态。
复杂恰恰位于混沌与稳定之间。由此，复杂系统科学家朗顿便将复杂系统称为“混沌的边缘”，形象地描绘出了复杂系统的核心属性。
兰岳恒认为，确定一个系统是复杂系统，要求其必须要具备复杂的结构和功能。首先是复杂的结构，这要求复杂系统内部的个体并非各自独立，而是能够产生相互作用的，并且因此形成相互关联的、具有层次性的结构。而在此基础之上，相互联系且具有层次性的个体会具有对外界的适应性功能，会随着外界因素的变化而改变，兰岳恒称之为复杂系统的弹性，其本质上是一种不确定性。
他们这样描述复杂系统
复杂系统是如此复杂，而要精准描述一个复杂系统更是难上加难。此次获得诺贝尔物理学奖的两组科学家，均在各自领域内为精准描述复杂系统作出了突出贡献。
气候是典型的复杂系统。当我们对气候进行长期预测时，既要考虑时间尺度上长期影响气候的如二氧化碳排放等累积问题，也要考虑空间尺度上的突发事件，如某次并不起眼的台风的影响。
此前关于气候的研究多从统计研究出发，根据历史数据推测未来状态。但气候是一个长期变化且连续的复杂系统，其自身内部所产生的变化，同样也在对它自身的未来造成影响，仅仅依靠统计数据无法准确预测未来趋势。
兰岳恒指出，此次获奖的真锅淑郎与哈塞尔曼，便是将短期的天气变化作为一种背景噪声，并将其同长期的气候变化结合起来，将时间尺度与空间尺度相结合，构建出了相对完善的气候模型。
诺贝尔奖官网在对这一成果的介绍中运用了一个巧妙的比喻。其解释道，对气候进行预测就像是人在遛狗时，通过狗的足迹来预测人的行走路径。宠物狗看似混乱的足迹便是天气“噪声”，但如果我们将时间拉长，尺度放大，这看上去混乱无序的噪声，同样也可以反映出气候的长期变化趋势，就像我们可以通过狗的足迹来辨别人的运动路径。
而哈塞尔曼实现这一目的的方法，是采用随机微分方程来描述一个随机气候模型。随机微分方程的每次积分都有不同的实现形式，这决定了其构建的气候模型像真实气候环境一样，存在着不确定性，并且这种不确定性进而对气候本身产生影响，从而真实模拟出了气候在时间和空间尺度下的变化趋势。而通过这一模型，哈塞尔曼得以将人类活动对气候的影响同自然状况下的气候变化分离开来，更好地判断人类活动究竟是如何影响气候变化的。
相比真锅淑郎与哈塞尔曼，帕里西的研究更具理论价值。
自旋玻璃是一种典型的非平衡态材料。所谓的非平衡态，同样可以用房间中的空气来理解。若是空气在房间中为非均匀分布，不同角落的状态、性质各不相同，那我们便无法再利用简单的数学公式对其进行直接计算，这便是一种非平衡态。
自旋玻璃同样如此，其内部原子的分布并不均匀，并且会随温度变化而不断进行不规则运动，“总是处于一种非均质的状态”。兰岳恒认为，“帕里西的贡献就在于他考虑到了自旋玻璃的不均匀性，并且给出了每一种构型的出现几率。”再通过进一步结合统计物理学方法，便可以对此种非平衡态材料的各类性质进行计算。“帕里西的这种方法不仅可以用在自旋玻璃上，也可以用在其他很多复杂系统的研究中。”
未来将是“复杂”的世界
“今年北京的雨特别多，这可能就是全球气候变暖的结果。”兰岳恒认为，复杂系统的研究与人们日常生活息息相关。此次获奖的关于气候的研究正是复杂系统研究中非常重要的领域之一。“气候研究既在理论研究上具有重要意义，比如对一个旋转的球体上的流体运动进行研究，同时兼具非常大的社会价值，对整个人类的未来发展都具有重要影响。”他说。
但他也认为，关于气候复杂系统的研究仍然任重道远，“全球气候变暖已经得到学界共识，但是关于我们是否已经突破了转变点，科学家们仍在争论。而一旦超过了转变点，我们就再也回不去了。”复杂系统研究的进展，将有助于帮助我们构建起更为精确的气候模型，从而对未来气候进行精确的预测分析，解答有关人类生存发展的重大问题。
此外，在今年的9月16日，科技部在其网站公布了科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目2021年度项目申报指南的通知，涉及59个研究领域和方向，经费预计将超过31亿元人民币。兰岳恒认为，脑科学也将是未来复杂系统领域中最具发展潜力的方向之一。“人本身就是一个复杂系统，尤其是人的大脑。将复杂系统研究应用于脑科学，既可以为治疗脑部疾病作出贡献，也可以促进人工智能的发展，是一体两翼。”
人工智能同样也是复杂系统领域的另一大热门话题。“人工智能具备复杂系统的适应性特征，并且这是一种高级的适应性。”兰岳恒认为，智能化将是复杂系统研究未来发展的一大方向。“未来无论是5G、6G，还是工业互联网，人类的生产生活方式都将随着复杂系统研究的进展发生重大变化。”
洛伦茨曾经说过，“人们经常会看到，纯理论研究的一点点成果，也许在很长时间之后，会产生连做该研究的科学家都始料不及的实际应用。”这句话用蝴蝶效应完美诠释了理论研究对于社会发展、人类进步的重大潜在推动力。科学理论的一小步，便有可能是人类发展的一大步。
来源：科技日报
智能化将是复杂系统研究未来发展的一大方向。未来无论是5G、6G，还是工业互联网，人类的生产生活方式都将随着复杂系统研究的进展发生重大变化。
——兰岳恒 北京邮电大学理学院物理系教授
北京时间10月5日，瑞典皇家科学院公布2021年诺贝尔物理学奖得主。今年的诺贝尔物理学奖颁给了两组科学家，真锅淑郎与克劳斯·哈塞尔曼，以及乔治·帕里西，“以表彰他们为我们理解复杂物理系统所作出的开创性贡献。”
三位获奖者的研究领域从宏观的气候变化到微观的粒子运动，跨度巨大，但其背后都指向了同一个方向，对复杂系统的研究。
这也正反映出当下复杂系统研究的一大特点：覆盖广泛，兼容并包。而我们的生活其实也早已在不知不觉中被复杂系统所包围。
在混沌与平衡之间
要理解复杂系统，需要先从它的一端，即混沌开始说起。
“在巴西的一只蝴蝶扇动一次翅膀，会引起德克萨斯州的龙卷风吗？”这句今天被形容为蝴蝶效应的经典名言，最早是气象学家爱德华·洛伦茨撰写的一篇关于混沌学的论文题目。
混沌系统中蝴蝶效应的发现实属巧合。洛伦茨1963年在研究大气运动时，提出了一个经过简化，仅保留有三个变量的数学模型。在第一次计算中，他输入初始值0.506127，得到了一个确定的结果。在随后的第二次计算中，他省略掉了小数点最后三位，只输入了0.506，但这次微不足道的“四舍五入”，却导致第二次得到的结果与第一次产生巨大差异。
洛伦茨认为这不可思议，仅仅千分之一的误差为何会给结果带来如此显著的差异？他和同事立即进行反复验证和仿真计算，最终得出结论，该数学模型对初始值的差异具有极高的敏感性。即使再微小的不同，经过多次累加、迭代后，最终也能造成计算结果的巨大差异。这种蝴蝶效应，便反映出了混沌系统的重要特征之一：不可预测性。
而复杂系统的另一头是确定与平衡。北京邮电大学理学院物理系教授兰岳恒举了个例子，当一个房间内的气体处于均匀的平衡态时，我们便可以通过简单的公式直接计算出气体的体积、压强、质量等，并且答案是唯一且确定的。而任何处于均衡、稳定状态的物质都是如此。这便是日常生活中最常见的平衡态。
复杂恰恰位于混沌与稳定之间。由此，复杂系统科学家朗顿便将复杂系统称为“混沌的边缘”，形象地描绘出了复杂系统的核心属性。
兰岳恒认为，确定一个系统是复杂系统，要求其必须要具备复杂的结构和功能。首先是复杂的结构，这要求复杂系统内部的个体并非各自独立，而是能够产生相互作用的，并且因此形成相互关联的、具有层次性的结构。而在此基础之上，相互联系且具有层次性的个体会具有对外界的适应性功能，会随着外界因素的变化而改变，兰岳恒称之为复杂系统的弹性，其本质上是一种不确定性。
他们这样描述复杂系统
复杂系统是如此复杂，而要精准描述一个复杂系统更是难上加难。此次获得诺贝尔物理学奖的两组科学家，均在各自领域内为精准描述复杂系统作出了突出贡献。
气候是典型的复杂系统。当我们对气候进行长期预测时，既要考虑时间尺度上长期影响气候的如二氧化碳排放等累积问题，也要考虑空间尺度上的突发事件，如某次并不起眼的台风的影响。
此前关于气候的研究多从统计研究出发，根据历史数据推测未来状态。但气候是一个长期变化且连续的复杂系统，其自身内部所产生的变化，同样也在对它自身的未来造成影响，仅仅依靠统计数据无法准确预测未来趋势。
兰岳恒指出，此次获奖的真锅淑郎与哈塞尔曼，便是将短期的天气变化作为一种背景噪声，并将其同长期的气候变化结合起来，将时间尺度与空间尺度相结合，构建出了相对完善的气候模型。
诺贝尔奖官网在对这一成果的介绍中运用了一个巧妙的比喻。其解释道，对气候进行预测就像是人在遛狗时，通过狗的足迹来预测人的行走路径。宠物狗看似混乱的足迹便是天气“噪声”，但如果我们将时间拉长，尺度放大，这看上去混乱无序的噪声，同样也可以反映出气候的长期变化趋势，就像我们可以通过狗的足迹来辨别人的运动路径。
而哈塞尔曼实现这一目的的方法，是采用随机微分方程来描述一个随机气候模型。随机微分方程的每次积分都有不同的实现形式，这决定了其构建的气候模型像真实气候环境一样，存在着不确定性，并且这种不确定性进而对气候本身产生影响，从而真实模拟出了气候在时间和空间尺度下的变化趋势。而通过这一模型，哈塞尔曼得以将人类活动对气候的影响同自然状况下的气候变化分离开来，更好地判断人类活动究竟是如何影响气候变化的。
相比真锅淑郎与哈塞尔曼，帕里西的研究更具理论价值。
自旋玻璃是一种典型的非平衡态材料。所谓的非平衡态，同样可以用房间中的空气来理解。若是空气在房间中为非均匀分布，不同角落的状态、性质各不相同，那我们便无法再利用简单的数学公式对其进行直接计算，这便是一种非平衡态。
自旋玻璃同样如此，其内部原子的分布并不均匀，并且会随温度变化而不断进行不规则运动，“总是处于一种非均质的状态”。兰岳恒认为，“帕里西的贡献就在于他考虑到了自旋玻璃的不均匀性，并且给出了每一种构型的出现几率。”再通过进一步结合统计物理学方法，便可以对此种非平衡态材料的各类性质进行计算。“帕里西的这种方法不仅可以用在自旋玻璃上，也可以用在其他很多复杂系统的研究中。”
未来将是“复杂”的世界
“今年北京的雨特别多，这可能就是全球气候变暖的结果。”兰岳恒认为，复杂系统的研究与人们日常生活息息相关。此次获奖的关于气候的研究正是复杂系统研究中非常重要的领域之一。“气候研究既在理论研究上具有重要意义，比如对一个旋转的球体上的流体运动进行研究，同时兼具非常大的社会价值，对整个人类的未来发展都具有重要影响。”他说。
但他也认为，关于气候复杂系统的研究仍然任重道远，“全球气候变暖已经得到学界共识，但是关于我们是否已经突破了转变点，科学家们仍在争论。而一旦超过了转变点，我们就再也回不去了。”复杂系统研究的进展，将有助于帮助我们构建起更为精确的气候模型，从而对未来气候进行精确的预测分析，解答有关人类生存发展的重大问题。
此外，在今年的9月16日，科技部在其网站公布了科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目2021年度项目申报指南的通知，涉及59个研究领域和方向，经费预计将超过31亿元人民币。兰岳恒认为，脑科学也将是未来复杂系统领域中最具发展潜力的方向之一。“人本身就是一个复杂系统，尤其是人的大脑。将复杂系统研究应用于脑科学，既可以为治疗脑部疾病作出贡献，也可以促进人工智能的发展，是一体两翼。”
人工智能同样也是复杂系统领域的另一大热门话题。“人工智能具备复杂系统的适应性特征，并且这是一种高级的适应性。”兰岳恒认为，智能化将是复杂系统研究未来发展的一大方向。“未来无论是5G、6G，还是工业互联网，人类的生产生活方式都将随着复杂系统研究的进展发生重大变化。”
洛伦茨曾经说过，“人们经常会看到，纯理论研究的一点点成果，也许在很长时间之后，会产生连做该研究的科学家都始料不及的实际应用。”这句话用蝴蝶效应完美诠释了理论研究对于社会发展、人类进步的重大潜在推动力。科学理论的一小步，便有可能是人类发展的一大步。
来源：科技日报
【经济日报专版——吉林市：柔软的碳丝撑起强力产业】
碳纤维被称为材料领域的“黑色黄金”。走进生活的碳丝，成为全能战士，从自行车到网球拍，无所不能。在工业领域，新能源汽车的轻量化，风光发电、航空航天、压力容器、氢能利用等重点领域，都有它的身影，碳纤维渗透并改变着我们的生活。吉林省吉林市是我国碳纤维产业增长最快地区之一，成为具有国际影响力的碳纤维及复合材料产业基地，正全力打造中国“碳谷”。
吉林市坐落在吉林省中部，长白山余脉，是中国唯一省市同名的城市，满语名为“吉林乌拉”，意为“沿江的城池”。吉林市是国家历史文化名城、全国文明城市、国家卫生城、获批建设国家创新城市，全国首批产业转型升级示范区。吉林市是东北老工业基地城市，“一五”期间，“156”个大项目有7项落户在这里，形成了以吉化公司等“三大化”为标志的化工城，碳纤维在其产业链上，是我国碳纤维产业的“摇篮”。
碳纤维由碳丝组成，碳丝顾名思义，黑色的丝线，是由碳元素组成的特种纤维，直径只有头发的五十分之一。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状，柔软，可加工成各种织物。由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此，沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。
2006年10月份，吉林化纤凭借企业十几年DMAC湿法两步法腈纶生产的技术经验和公用工程优势，在2007年4月份生产出了第一批碳纤维原丝。2008年1月份实现碳化。消息一出，进口碳纤维价格随之下跌40%。龙头企业吉林化纤也从传统纺织企业迅速转为碳纤维新材料引领者，快速完成了从“育苗”、“扎根”再到“枝繁叶茂”，培育碳纤维“产业树”的过程。2020年，吉林市原丝产能达到4万吨，位居全国前列，市场占有率70%以上；碳丝产能达到9800吨，位居全国前列。吉林市不断形成碳纤维产业集群，2010年1月份，被国家相关部门认定为国家碳纤维高新技术产业化基地；2020年3月份，批准为碳纤维国家新型工业化产业示范基地。2021年9月28日，吉林化纤再投资16亿元，在吉林经济开发区北区建设1.2万吨碳纤维复合材料项目，在巩固碳纤维原丝、碳丝领先地位后，向下游制品进发。在吉林市碳纤维应用制品交流会上，与会人员热议：“碳达峰、碳中和”目标开启了低碳新时代，碳纤维行业迎来了迅猛发展的高光时刻，也为吉林市碳纤维产业带来了崭新的发展机遇。
吉林市发展碳纤维产业优势明显：一是产业体系优势。现有吉林化纤、吉林碳谷等25户企业，其中，规上企业12户，包括高新技术企业5户，从业人员2000余人，已规模化生产的碳纤维下游制品4个系列10余种终端产品。以吉林化纤为龙头，形成了从“丙烯腈—丙烯腈基原丝—碳丝—下游制品”国内完整的碳纤维产业链条。产业链上游有吉林碳谷、吉林精功等7户企业从事原丝、碳丝生产。产业链下游应用企业有吉林联科等15户企业，生产助剂的有吉林乾仁等2户企业，开展技术服务的企业1户。
二是产业规模优势。2020年，吉林市原丝、碳丝产能产量位居全国前列；2021年又开工建设吉林化纤年产20万吨碳纤维全产业链项目5个，总投资48.4亿元。预计年底前，原丝、碳丝产能将分别提升到6万吨和2.5万吨。预计全年将实现产值30亿元。
三是原料供应优势。碳纤维上游中石油吉林石化公司丙烯腈厂是目前全国规模较大的丙烯腈生产基地，商品量43万吨/年，吉林化纤转型升级乙烯扩产，可基本满足碳纤维生产需求。由于距离较近，可实现管道运输。
四是绿电支撑优势。吉林市碳纤维产业将大量转化消纳绿电，绿电的成本将每度降低0.2元，碳化一吨纤维需电2.5万元，绿电可降电成本在1.9万元以下。
五是科技创新优势。目前，吉林市碳纤维产业拥有知识产权60余个，其中，发明专利16个、技术标准12个。吉林碳纤维研发中心即将投入使用，碳纤维创新平台及创新体系正在逐步完善。“碳纤维原丝油剂、上浆剂”、“25K-50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维产业化技术”等科研成果，达到了国际同类产品先进水平。
六是政策优势。吉林省主要领导调研吉林市碳纤维发展情况，组织召开碳纤维产业发展专题会议，明确将碳纤维产业打造成吉林经济重要增长点。制订了《吉林市建设国际碳纤维及复合材料产业基地三年行动计划（2021-2023年）工作方案》。吉林市委市政府将碳纤维产业作为振兴实体经济重要抓手，落实吉林省“一主六双”高质量发展战略和吉林市“四六四五”发展战略。谋划碳纤维产业高质量创新发展，提升相关产业能级，加快产业结构调整。在基础原料取得绝对优势后，促进碳纤维及复合材料产业集群发展，面向全球整合创新资源，围绕碳纤维产业延链、补链、强链、扩链、合作开发潜在的应用市场，推动集群化、跨越式发展。
七是产业平台搭建。国家经开区吉林经济技术开发区建立国家碳纤维高新技术产业化基地，实施“6＋1”发展战略，规划建设碳丝产业园、碳／碳复合材料产业园等6大专业化产业园区，实现了“丙烯—丙烯腈—原丝—碳纤维—复合材料—下游制品”全产业链发展，区内吉林化纤集团成为产业龙头，为产业链延伸营造优质的营商环境。
吉林化纤集团生产的1k、3k、12k、25K、48K、50K等所有规格、各种性能的碳纤维已广泛应用到下游11个领域，从5000吨、1.5万吨、3.5万吨、4万吨、5万吨再到15万吨碳纤维项目，一个个项目落地生根。2021年7月25日，年产5万吨50K大丝束原丝项目一期9、10号线一次开车成功，率先成为全国自主设计产能领先的碳纤维原丝生产线，也是全球单锭成筒达500千克、单线产能领先的原丝生产线。
产业在提速，7月15日，吉林化纤1.5万吨碳纤维项目首条生产线3号碳化线正式开车。9月28日，吉林化纤集团董事长宋德武宣布，再投资16亿元，在吉林经济开发区北区建设1.2万吨碳纤维复合材料项目。吉林化纤现有原丝产能5万吨，碳丝2.3万吨，“十四五”期间，原丝将达到21万吨，碳丝5万吨，复合材料1万吨。市场在凝聚，吉林碳纤维产业联盟、国家碳纤维检测中心正在加速推进。
八是潜在市场优势。吉林省是汽车、轨道客车、风电、冰雪装备产能大省，未来，碳纤维与制造业供给两端将实现完美配套。在“碳达峰”“碳中和”目标背景下，中国正在加快“绿色”能源转型进程，吉林省西部地区建设“风光三峡”，风机因碳纤维的加入变轻变长，增加扫风效率。风光之电将降低碳纤维生产中更多的物耗成本，碳纤维必将带来一场产业风暴，吉林市碳纤维产业前景可期。正如中国化学纤维工业协会第九届中国碳谷碳纤维产业大会暨纤维新材料绿色发展论坛主题所述，“双碳引领 绿色发展 产业汇聚 碳创未来”。
小丝线舞起大产业，碳纤维正打开吉林市振兴发展的一扇窗。
来源：经济日报
碳纤维被称为材料领域的“黑色黄金”。走进生活的碳丝，成为全能战士，从自行车到网球拍，无所不能。在工业领域，新能源汽车的轻量化，风光发电、航空航天、压力容器、氢能利用等重点领域，都有它的身影，碳纤维渗透并改变着我们的生活。吉林省吉林市是我国碳纤维产业增长最快地区之一，成为具有国际影响力的碳纤维及复合材料产业基地，正全力打造中国“碳谷”。
吉林市坐落在吉林省中部，长白山余脉，是中国唯一省市同名的城市，满语名为“吉林乌拉”，意为“沿江的城池”。吉林市是国家历史文化名城、全国文明城市、国家卫生城、获批建设国家创新城市，全国首批产业转型升级示范区。吉林市是东北老工业基地城市，“一五”期间，“156”个大项目有7项落户在这里，形成了以吉化公司等“三大化”为标志的化工城，碳纤维在其产业链上，是我国碳纤维产业的“摇篮”。
碳纤维由碳丝组成，碳丝顾名思义，黑色的丝线，是由碳元素组成的特种纤维，直径只有头发的五十分之一。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状，柔软，可加工成各种织物。由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此，沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。
2006年10月份，吉林化纤凭借企业十几年DMAC湿法两步法腈纶生产的技术经验和公用工程优势，在2007年4月份生产出了第一批碳纤维原丝。2008年1月份实现碳化。消息一出，进口碳纤维价格随之下跌40%。龙头企业吉林化纤也从传统纺织企业迅速转为碳纤维新材料引领者，快速完成了从“育苗”、“扎根”再到“枝繁叶茂”，培育碳纤维“产业树”的过程。2020年，吉林市原丝产能达到4万吨，位居全国前列，市场占有率70%以上；碳丝产能达到9800吨，位居全国前列。吉林市不断形成碳纤维产业集群，2010年1月份，被国家相关部门认定为国家碳纤维高新技术产业化基地；2020年3月份，批准为碳纤维国家新型工业化产业示范基地。2021年9月28日，吉林化纤再投资16亿元，在吉林经济开发区北区建设1.2万吨碳纤维复合材料项目，在巩固碳纤维原丝、碳丝领先地位后，向下游制品进发。在吉林市碳纤维应用制品交流会上，与会人员热议：“碳达峰、碳中和”目标开启了低碳新时代，碳纤维行业迎来了迅猛发展的高光时刻，也为吉林市碳纤维产业带来了崭新的发展机遇。
吉林市发展碳纤维产业优势明显：一是产业体系优势。现有吉林化纤、吉林碳谷等25户企业，其中，规上企业12户，包括高新技术企业5户，从业人员2000余人，已规模化生产的碳纤维下游制品4个系列10余种终端产品。以吉林化纤为龙头，形成了从“丙烯腈—丙烯腈基原丝—碳丝—下游制品”国内完整的碳纤维产业链条。产业链上游有吉林碳谷、吉林精功等7户企业从事原丝、碳丝生产。产业链下游应用企业有吉林联科等15户企业，生产助剂的有吉林乾仁等2户企业，开展技术服务的企业1户。
二是产业规模优势。2020年，吉林市原丝、碳丝产能产量位居全国前列；2021年又开工建设吉林化纤年产20万吨碳纤维全产业链项目5个，总投资48.4亿元。预计年底前，原丝、碳丝产能将分别提升到6万吨和2.5万吨。预计全年将实现产值30亿元。
三是原料供应优势。碳纤维上游中石油吉林石化公司丙烯腈厂是目前全国规模较大的丙烯腈生产基地，商品量43万吨/年，吉林化纤转型升级乙烯扩产，可基本满足碳纤维生产需求。由于距离较近，可实现管道运输。
四是绿电支撑优势。吉林市碳纤维产业将大量转化消纳绿电，绿电的成本将每度降低0.2元，碳化一吨纤维需电2.5万元，绿电可降电成本在1.9万元以下。
五是科技创新优势。目前，吉林市碳纤维产业拥有知识产权60余个，其中，发明专利16个、技术标准12个。吉林碳纤维研发中心即将投入使用，碳纤维创新平台及创新体系正在逐步完善。“碳纤维原丝油剂、上浆剂”、“25K-50K聚丙烯腈基原丝及碳纤维产业化技术”等科研成果，达到了国际同类产品先进水平。
六是政策优势。吉林省主要领导调研吉林市碳纤维发展情况，组织召开碳纤维产业发展专题会议，明确将碳纤维产业打造成吉林经济重要增长点。制订了《吉林市建设国际碳纤维及复合材料产业基地三年行动计划（2021-2023年）工作方案》。吉林市委市政府将碳纤维产业作为振兴实体经济重要抓手，落实吉林省“一主六双”高质量发展战略和吉林市“四六四五”发展战略。谋划碳纤维产业高质量创新发展，提升相关产业能级，加快产业结构调整。在基础原料取得绝对优势后，促进碳纤维及复合材料产业集群发展，面向全球整合创新资源，围绕碳纤维产业延链、补链、强链、扩链、合作开发潜在的应用市场，推动集群化、跨越式发展。
七是产业平台搭建。国家经开区吉林经济技术开发区建立国家碳纤维高新技术产业化基地，实施“6＋1”发展战略，规划建设碳丝产业园、碳／碳复合材料产业园等6大专业化产业园区，实现了“丙烯—丙烯腈—原丝—碳纤维—复合材料—下游制品”全产业链发展，区内吉林化纤集团成为产业龙头，为产业链延伸营造优质的营商环境。
吉林化纤集团生产的1k、3k、12k、25K、48K、50K等所有规格、各种性能的碳纤维已广泛应用到下游11个领域，从5000吨、1.5万吨、3.5万吨、4万吨、5万吨再到15万吨碳纤维项目，一个个项目落地生根。2021年7月25日，年产5万吨50K大丝束原丝项目一期9、10号线一次开车成功，率先成为全国自主设计产能领先的碳纤维原丝生产线，也是全球单锭成筒达500千克、单线产能领先的原丝生产线。
产业在提速，7月15日，吉林化纤1.5万吨碳纤维项目首条生产线3号碳化线正式开车。9月28日，吉林化纤集团董事长宋德武宣布，再投资16亿元，在吉林经济开发区北区建设1.2万吨碳纤维复合材料项目。吉林化纤现有原丝产能5万吨，碳丝2.3万吨，“十四五”期间，原丝将达到21万吨，碳丝5万吨，复合材料1万吨。市场在凝聚，吉林碳纤维产业联盟、国家碳纤维检测中心正在加速推进。
八是潜在市场优势。吉林省是汽车、轨道客车、风电、冰雪装备产能大省，未来，碳纤维与制造业供给两端将实现完美配套。在“碳达峰”“碳中和”目标背景下，中国正在加快“绿色”能源转型进程，吉林省西部地区建设“风光三峡”，风机因碳纤维的加入变轻变长，增加扫风效率。风光之电将降低碳纤维生产中更多的物耗成本，碳纤维必将带来一场产业风暴，吉林市碳纤维产业前景可期。正如中国化学纤维工业协会第九届中国碳谷碳纤维产业大会暨纤维新材料绿色发展论坛主题所述，“双碳引领 绿色发展 产业汇聚 碳创未来”。
小丝线舞起大产业，碳纤维正打开吉林市振兴发展的一扇窗。
来源：经济日报
广东发布科技创新“十四五”规划，将粤港澳建成国家重要创新动力源 村，大湾区创新深圳为核心。昨日，省政府新闻办召开新闻发布会，公布《广东省科技创新“十四五”规划》。
作为未来5年推动广东科技创新迈上新台阶的重要指导性文件，《规划》以“1+2+7+10”为发展思路，即强化科技创新强省“1条主线”，粤港澳大湾区和深圳建设中国特色社会主义先行示范区“双区驱动”，突出国家重大需求、世界科技前沿、经济主战场、人民生命健康、企业创新能力、人才队伍建设、体制机制改革“七个聚焦、七个着力”，实施“科技创新十大重点行动计划”。
《规划》提出，到2025年，广东主要创新指标要达到国际先进水平，粤港澳大湾区初步建成具有全球影响力的科技和产业创新高地，成为国家重要创新动力源。
《规划》展望，到2035年，广东主要科技创新指标达到世界领先水平，粤港澳大湾区建成具有全球影响力的科技和产业创新高地，成为引领我国进入创新型国家前列的战略力量。
聚焦国家重大需求方面，广东将构建大湾区创新发展新格局，建设综合性国家科学中心，两者都将以深圳为核心展开。构建大湾区创新发展新格局方面支持广深“双城联动”共筑创新核心引擎，推动广深科技创新优势互补，共建实验室等重大科技创新平台，引导和支持两地科研力量组建创新共同体，共同参与国家重大科技项目，形成一批自主可控、具有国际竞争优势的重大科技产品和装备。
省科技厅厅长龚国平介绍，未来5年广东将主要从三个方面推进粤港澳科技创新合作全面深化：推进粤港澳大湾区综合性国家科学中心、粤港澳大湾区国家技术创新中心、国家实验室等“国之重器”建设。依托“广深港澳”科技创新走廊，加速港澳和内地创新链、产业链、信息链、资金链、人才链等创新要素流动；加快推动横琴、前海两个合作区成为大湾区国际科技创新中心重要支点。
《规划》指出，在前海，广东将全面深化深港现代服务业合作区改革开放，高水平建设深港科技创新合作区深圳园区。
具体是，支持前海深港现代服务业合作区创新管理运行机制，联动香港探索适用国际先进的科研规则体系，设立多元化深港合作创投基金，发展粤港澳合作的新型研发机构，先行先试更加便利的出入境和停居留政策，加快打造前海国际人才港，在人工智能、健康医疗、金融科技等领域率先开展新技术新产品等应用示范，试点开展数据跨境流动，建设国家级海洋科技合作基地，探索发行企业海洋开发债券，探索临时仲裁制度，建设国际知识产权合作平台，吸引国际知识产权落地转化。
推进建设深港科技创新合作区深圳园区。支持深港科技创新合作区深化制度创新试验，聚焦生命科学、信息科学、材料科学开展前沿科学探索、关键技术研发，建设粤港澳大湾区量子科学中心，建设科技成果中试熟化基地，建设国际先进科技创新规则试验区、粤港澳大湾区中试转化集聚区。
综合性国家科学中心建设以深圳为主阵地，以光明科学城、松山湖科学城、南沙科学城等为主要承载区。推进光明科学城围绕信息科学、材料科学、生命科学三大领域，建设重大科技基础设施集群，打造世界一流科学城。
政策、技术、规划都在变，以深圳为中心，是唯一的不变量。 https://t.cn/z8ACdkg
作为未来5年推动广东科技创新迈上新台阶的重要指导性文件，《规划》以“1+2+7+10”为发展思路，即强化科技创新强省“1条主线”，粤港澳大湾区和深圳建设中国特色社会主义先行示范区“双区驱动”，突出国家重大需求、世界科技前沿、经济主战场、人民生命健康、企业创新能力、人才队伍建设、体制机制改革“七个聚焦、七个着力”，实施“科技创新十大重点行动计划”。
《规划》提出，到2025年，广东主要创新指标要达到国际先进水平，粤港澳大湾区初步建成具有全球影响力的科技和产业创新高地，成为国家重要创新动力源。
《规划》展望，到2035年，广东主要科技创新指标达到世界领先水平，粤港澳大湾区建成具有全球影响力的科技和产业创新高地，成为引领我国进入创新型国家前列的战略力量。
聚焦国家重大需求方面，广东将构建大湾区创新发展新格局，建设综合性国家科学中心，两者都将以深圳为核心展开。构建大湾区创新发展新格局方面支持广深“双城联动”共筑创新核心引擎，推动广深科技创新优势互补，共建实验室等重大科技创新平台，引导和支持两地科研力量组建创新共同体，共同参与国家重大科技项目，形成一批自主可控、具有国际竞争优势的重大科技产品和装备。
省科技厅厅长龚国平介绍，未来5年广东将主要从三个方面推进粤港澳科技创新合作全面深化：推进粤港澳大湾区综合性国家科学中心、粤港澳大湾区国家技术创新中心、国家实验室等“国之重器”建设。依托“广深港澳”科技创新走廊，加速港澳和内地创新链、产业链、信息链、资金链、人才链等创新要素流动；加快推动横琴、前海两个合作区成为大湾区国际科技创新中心重要支点。
《规划》指出，在前海，广东将全面深化深港现代服务业合作区改革开放，高水平建设深港科技创新合作区深圳园区。
具体是，支持前海深港现代服务业合作区创新管理运行机制，联动香港探索适用国际先进的科研规则体系，设立多元化深港合作创投基金，发展粤港澳合作的新型研发机构，先行先试更加便利的出入境和停居留政策，加快打造前海国际人才港，在人工智能、健康医疗、金融科技等领域率先开展新技术新产品等应用示范，试点开展数据跨境流动，建设国家级海洋科技合作基地，探索发行企业海洋开发债券，探索临时仲裁制度，建设国际知识产权合作平台，吸引国际知识产权落地转化。
推进建设深港科技创新合作区深圳园区。支持深港科技创新合作区深化制度创新试验，聚焦生命科学、信息科学、材料科学开展前沿科学探索、关键技术研发，建设粤港澳大湾区量子科学中心，建设科技成果中试熟化基地，建设国际先进科技创新规则试验区、粤港澳大湾区中试转化集聚区。
综合性国家科学中心建设以深圳为主阵地，以光明科学城、松山湖科学城、南沙科学城等为主要承载区。推进光明科学城围绕信息科学、材料科学、生命科学三大领域，建设重大科技基础设施集群，打造世界一流科学城。
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