近日，鎮(zhèn)海煉化丙烯二聚試驗裝置首次產(chǎn)出4-甲基-1-戊烯合格產(chǎn)品，平均純度達到98%以上，標(biāo)志著我國在該高端特種單體的合成領(lǐng)域，取得了階段性的重大技術(shù)突破。

4-甲基-1-戊烯是合成聚4-甲基-1-戊烯（PMP）的關(guān)鍵單體，PMP正是制造ECMO膜式氧合器膜材料的核心原料。長期以來，PMP樹脂產(chǎn)業(yè)鏈被日本三井牢牢掌控，4-甲基-1-戊烯國產(chǎn)化率為0，百分百依靠進口，是名副其實的“卡脖子”技術(shù)。

ECMO是什么？

體外膜肺氧合（ECMO)是體外生命支持技術(shù)的一種，也叫“人工肺”，被視為危重患者的“救命神器”。

2026年1月3日，中石化寧波新材料研究院，一份最新的化驗報告在項目研究員陳平的電腦屏幕上彈出——“純度99.3%”。他凝視著這個數(shù)字，思緒瞬間被拉回九年前。當(dāng)陳平第一次聽說用于生產(chǎn)ECMO核心膜材料的特種樹脂，長期完全依賴進口，價格昂貴，供應(yīng)受限時，就埋下了“要讓中國人用上自己生產(chǎn)的呼吸機”這顆種子。

突破“十七分之一”的勝率

2017年，中石化寧波新材料研究院攜手大連理工大學(xué)共同向這座技術(shù)高峰發(fā)起挑戰(zhàn)，目標(biāo)直指PMP樹脂的源頭——高純度4-甲基-1-戊烯（4M1P）單體。這項技術(shù)的核心，是驅(qū)動兩個丙烯分子以唯一正確的方式“手牽手”，合成出目標(biāo)產(chǎn)物。然而，兩個丙烯分子的結(jié)合，理論上存在17種可能的路徑，只有一種是正確的合成出4M1P的方向。

“1/17的可能性，不能靠運氣，要靠科學(xué)的‘向?qū)?rsquo;——催化劑。”博士凌雨解釋道。他從研究生階段就投身這個項目，與導(dǎo)師、同學(xué)們在實驗室里，開始了漫長而枯燥的催化劑配方“淘金”之旅。成千上萬次的試驗、調(diào)整、分析，這一找，就是整整四年。

“賓館里的不眠夜與實驗室的千份樣品”

2021年，項目迎來關(guān)鍵節(jié)點——500小時催化劑連續(xù)評價實驗。然而，突如其來的疫情，將新材料研究院技術(shù)代表董科博士困在了賓館。“那是我職業(yè)生涯中最焦急的幾天。”董科回憶到。

實驗一旦開始就不能停，凌雨帶領(lǐng)著團隊成員，分成幾班，24小時輪值，每半小時就要精準(zhǔn)取樣、快速分析，記錄下每一個微妙的數(shù)據(jù)變化。

賓館里，董科守著電話和不斷刷新的數(shù)據(jù)文檔。500小時，1000個樣品，當(dāng)最后一組數(shù)據(jù)確認(rèn)全部合格時，大家都松了一口氣。這場特殊的“隔空協(xié)作”，標(biāo)志著實驗室小試取得了決定性的成功。

“湯圓”的啟示

從實驗挫折到“圓潤均勻”的突破

小試成功只是長征第一步。2024年底，百噸級放大試驗裝置建成。然而，2025年3月的首次開工，卻給滿腔熱忱的團隊潑了一盆冷水——產(chǎn)品純度僅為94.2%，收率也低得令人沮喪。

“就像包湯圓，皮有厚有薄，甚至有的地方露了餡，品相和味道都出了問題。”研發(fā)工程師牛丙波打了個形象的比喻。問題的根源：從小試燒瓶到放大試驗反應(yīng)器，放大效應(yīng)導(dǎo)致催化劑在復(fù)雜體系內(nèi)分布嚴(yán)重不均，無法充分發(fā)揮“向?qū)?rdquo;作用。

面對挫折，團隊沒有氣餒。他們在實驗室內(nèi)重新搭建小試裝置，深入研究每一個異常點。經(jīng)過數(shù)月的反復(fù)摸索與改進，當(dāng)試驗裝置再次響起轟鳴，產(chǎn)品純度一舉躍升至98%以上，收率更是大幅度提升。

“螞蟻搬家”與“皇冠上的明珠”

成功的背后，是不為人知的艱辛。由于實驗室條件有限，用于現(xiàn)場試驗的數(shù)百公斤特種催化劑，需要借用合作單位的專用設(shè)備制備。催化劑制備完成后，如何運回？為了節(jié)約成本、確保催化劑轉(zhuǎn)運過程萬無一失，董科、凌雨、牛丙波三位團隊成員，當(dāng)起了“搬運工”。

他們小心翼翼地將一袋袋催化劑裝車、固定，親自押運，穿越城市，再一袋袋搬運到裝置前。這些平日里與精密儀器和復(fù)雜數(shù)據(jù)打交道的科研人員，用最樸實的方式，守護著他們的心血結(jié)晶。“那時候沒想那么多，就感覺每一袋都是‘寶貝’，自己搬最放心。”大家笑著說。

從2017年的一則調(diào)研信息，到2026年初合格產(chǎn)品持續(xù)產(chǎn)出，新材料研究院丙烯二聚研發(fā)團隊用了近十年的時間，走通了一條從基礎(chǔ)研究到工程轉(zhuǎn)化的完整創(chuàng)新鏈。

4-甲基-1-戊烯就像是高分子材料領(lǐng)域“皇冠上的明珠”，它的國產(chǎn)化突破意味著制造ECMO“人工肺”的核心材料，有望擺脫長期進口依賴，為提升我國高端醫(yī)療裝備自主保障能力打下關(guān)鍵基石，也意味著5G通信、柔性電子等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，獲得了一種高性能材料的國產(chǎn)化選擇。