近期，我院赵双良教授团队联合郑州大学唐伟强等研究者，在中国工程院院刊《Engineering》发表观点论文“Consolidating the Foundations of Molecular Chemical Engineering”，提出以分子相互作用和局域分子密度为核心变量，为分子化学工程建立统一理论框架。
经典化学工程以“三传一反”与连续介质假设为基础，支撑了化工产业百年发展。但在微化工、超重力反应、膜分离、重油加工等体系，纳米限域与界面带来显著的空间非均匀性，连续介质假设失效：界面扩散、热输运行为、膜内传质特性均无法用体相参数描述，输运与反应本质上由分子相互作用和局域微观结构主导。
该论文提出，分子相互作用与局域分子密度是一对耦合的基础变量：分子相互作用决定能量景观，局域分子密度是分子的统计结构响应；反应速率、扩散系数、界面阻力均为局域环境诱导的涌现性质，宏观工程指标最终受控于局域分子密度（包含数密度、组分、取向、配位、溶剂化结构的时空分布）。以 Pd/TiO₂-C炔烃选择性加氢为例，金属-载体相互作用、氧空位、碳载体协同调控活性位点电子结构、中间体稳定性与产物脱附扩散，实现界面反应-传质协同。
文章提出六条发展路径：发展operando原位分子表征、面向微纳体系的纳米热力学、量子-经典耦合模拟、反应-传质自洽耦合模型、介科学多尺度桥接、内嵌物理约束的人工智能。该工作的价值在于奠定分子化学工程的理论基础，区别于单纯的表征与模拟技术叠加；以分子相互作用与局域密度为底层变量，有望实现化工过程与材料的理性、可预测设计，引领下一代化工发展。
一审一校 孙 倩
二审二校 尹诗斌
三审三校 徐 丽
