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陈荣业:学透本专业 精通又出新
作者:     时间:2022-05-28     资料来源:

陈荣业,沈阳化工大学有机合成1977级校友。1982年1月毕业到某化工研究所工作。1995年受邀于某高新技术企业任总工程师,目前受聘多家公司的高级顾问。

 

幸运时光:靠的是好学与能力

1977年恢复高考,陈荣业揣着求知的渴望、无惧名落孙山,报考了理工专业。那一年,在春节前三天,他收到了抚顺化工学院的录取通知书,亲朋好友为此欢庆的场面至今还历历在目。

上学后,陈荣业担任了班级党支部书记。为了补足自身文化课的欠缺,在校期间他头悬梁锥刺股研习功课,第一学期累得几乎瘫倒,放假回家连睡了三天。经过艰辛冲刺,第二学期他的成绩渐入佳境,后三个学年基本上可以提前预习功课,听课相当于复习,课后还可以辅导同学。在不懈的努力下,陈荣业在1981年荣获“辽宁省三好学生”称号。

 

实践出真知:靠的是坚守一线和敏锐发现

陈荣业大学毕业后的首个岗位,是在本单位条件艰苦、环境最差的试验厂当技术员,他身着蓝色工作服默默熟悉工作。过了半年,做出了新产品样品的实验室人员撤走,单位把工业化生产任务交给了陈荣业。不料按照配方把原料投放后没有出产品,单位里炸了锅:姜还是老的辣,新手就是不行。风言风语刺痛了陈荣业,他潜心研究、仔细剖析,认定在设备、工艺无误的条件下,应该是原料在反应过程中出了问题。经过实验他发现了症结所在:是回收溶剂中某一原料累积过多而发生了副反应,导致目标产品没有出来,他认为通过改变原料加入次序就可以杜绝此问题的发生。经过对反应次序的仔细调试,工业化生产终于成功,收率大幅提高,利润翻倍。当初看笑话的人也改变了说法:看来单位用对了人。但是也有人说是蒙出来、碰出来的。

如何实现工艺研究的高效率与高水平走出一条理论指导实践的新路?一直在生产和研发一线工作的陈荣业在苦苦探索。他逐渐从实践中抽象出了工艺优化理论化的秘诀:用物理化学理论来指导有机化学工艺优化。此前对有机反应优化的普遍做法,一是孤立变数法,即通过逐个改变影响因素来观察收率变化,因而实验量巨大;二是采用正交实验设计,这个统计学概念似乎可以减少实验数量,却与化学反应理论毫不相干。两种方法只是 “知其然不知其所以然”,未形成有规律可循的系统理论。

在研制某种抗凝血剂中间体时,陈荣业在实验中感到:收率是转化率与选择性的乘积,而以化学反应收率为目标函数的研究思路并不科学,应该改变研究过程的目标函数,将收率的概念具体化,才能找到理论化的思路,即:先以研究反应选择性为主要目标,再研究转化率,才能找到工艺优化理论化之路。在该中间体以及后续的华法灵、立克命、草酸等项目的研发过程中,陈荣业用了十多年的执着探索将独创的工艺优化方法逐步完善并形成了新的理论。

 

独到多建树:靠的是勇于挑战和坚强毅力

1995年初,经人引荐,陈荣业受聘某民营高新技术公司任总工程师。正所谓“天生我材必有用”,陈荣业如鱼得水,在短短三年里,就牵头研制出了10多个用于医药、液晶方面的新产品,企业经济效益猛增,1998年他的月薪增至8000元,比董事长还高了2000元。老板感叹:有陈荣业在是我的荣幸,是公司的荣幸,也是大家的荣幸。自1999年起,他领导的研发部门近30人,平均每年开发新产品达到了50个左右,申请并获批了16项自主知识产权保护项目,形成了四大产品领域,其中两个产品世界独有,两个系列产品世界领先。2003年德国拜耳公司在全球1200家供应商中百里挑一选择最佳供应商,陈荣业所在公司上榜,中国独此一家。

陈荣业用物理化学理论指导有机化学实践的方法趋于成熟,直接指导和提高了研发人员的能力,他带领过的课题组长、项目经理20余人,如今都是年薪30万元以上的各企业技术带头人。在听了陈荣业的技术讲座后几位专家说:你的思路独特、史所未见,建议整理成书出版,供同行借鉴。一位大学教授对陈荣业说:正交实验设计方法不好,可是又没有找到替代它的好方法。读完陈荣业送来的培训教材后该教授复电:你的方法太好了,我以后带研究生要采用。老陈啊,这么好的思路,难道你要带到棺材里去吗?拿出来共享啊!这一口“棺材”,给陈荣业带来了新压力。

有外国专家多人多次应邀到国内讲学,内容正是被陈荣业质疑的提前“计划”好的正交实验设计。作为一名自然科学工作者,陈荣业坚持自己独到的实践发现、见解思路和创新理论,不愿随声附和,他决定开始撰写关于有机合成反应方面的著作。长时间伏案写书使腰部与颈椎受损疼痛,然而他目标坚定,每天把稿纸贴在白板上站着书写。

2006年,陈荣业的著作《有机合成工艺优化》由化学工业出版社出版,所阐述的理论使有机合成工艺优化从“实验推论”向“理论解析”的方向转化,使有机合成反应条件选择从“只知其然”向“知其所以然”转化。此理论化方法的应用,真正把握了主副反应的竞争原理与变化规律,成倍地节省了实验次数,极大地减少了人工成本,显著地提高了开发效率,为评价有机合成工艺的合理性、构思工艺的改进方案,提供了理论依据。中科院大连化物所的两位专家审核了此书之后说:这绝不是你唯一的书,至少还可以写出来两本。不久,有外国专家提出了两个合成化合物的工艺路线,在征求陈荣业的意见时被他否定,这就为他的第二部专著提供了思路。2008年,陈荣业著《分子结构与反应活性》由化学工业出版社出版,作审核的知名教授说:这本书论点全新,且都能得到同行专家的共鸣,书出版后你会名声大振。

有一天,陈荣业在看到英文版《欧洲药典》时突发奇想:用前两本书的新观点来讨论药典的工艺过程,于是,他从书中挑出在专利保护期内的41个新药,讨论其工艺过程的利弊。2010年,陈荣业、王勇编著的《21世纪新药合成》由中国医药科技出版社出版。该书解析了反应过程的机理并详细讨论了分离过程并提供了简单实用的构思路径。

2015年,陈荣业所著《实用有机分离过程》由化学工业出版社出版,其主要观点是:根据物质的分子结构估计其物理性质,从而构思分离工艺。此后,陈荣业耗费巨大精力潜心研究有机反应机理,他发现原有的机理解析概念往往脱离了电子转移这一有机反应的基本特征,所用概念也过多过复杂,缺乏高度抽象化的理论基础。

2017年,陈荣业所著《有机反应机理解析与应用》由化学工业出版社出版。该书系统地提出了有机反应机理解析的理论化方法,把有机反应按照电子转移方式分为单电子转移与独对电子转移两类,按照电子转移规律与方式来解析反应机理的理论化方法。此种方法摒弃了所有与电子转移无关和所有极性反应分类的多余概念,仅仅依据分子结构、电负性、元素外层电子排布,将独对电子转移的极性反应归纳统一为亲核试剂、亲电试剂与离去基这“三要素”的运动规律。此种概念的简化正是理论的抽象,更能体现反应原理与规律性,将复杂的主副反应过程分解为若干步骤,从而认识反应过程与影响因素,评价可能发生的主副反应,容易判断机理解析的依据与思路是否准确,构思目标化合物的制备工艺,实现对反应过程的理性认识,这对有机化学领域具有重要意义。

当他阅读到JIE JACK LI所编《有机人名反应机理解析》时,发现问题多多,所列331个实例中有157个值得推敲。2020年,陈荣业、张福利合著的《有机人名反应机理新解》由化学工业出版社出版。该书对比了原解与新解,供读者研判。陈荣业6本著作的出版,在国内外同行中引起了巨大反响,他独树一帜的新发现和新观点让人耳目一新、恍然大悟,得到了广泛认同和交口称赞。清华大学、华东师范大学、福州大学、浙江工业大学(任客座教授)、沈阳药科大学等诸多高等院校和科研机构、化工企业纷纷邀请他去作专题讲座。陈荣业的《有机合成工艺优化》讲座(10讲)、《有机反应机理解析》讲座(15讲)即将在网络平台播放;陈荣业、苏为科合著《有机反应机理解析》将于2022年出版。目前,陈荣业担任了多家企业的高级技术顾问,继续研究有机反应机理解析、有机反应工艺放大和有机合成工艺优化的理论。