郑楚光教授，2022年获中国工程热物理学会燃烧学杰出贡献奖。
郑楚光，1945年2月出生于湖北监利。1967年毕业于华中工学院（现华中科技大学）动力工程系。1968年至1978年在湖北省电力工程公司工作，1981年获工学硕士学位，1986年获工学博士学位（新中国首批博士）。毕业后留校任教，1988年被聘为副教授，1990年9月至1992年2月，在澳大利亚纽卡斯尔大学工作访问一年半，1992年被聘为教授，1994年被聘为博士生导师。1991年被国务院授予“有突出贡献的博士学位获得者”称号，1993年获“湖北省有突出贡献的中青年专家”称号，享受国务院颁发的政府特殊津贴。1992年至2003年担任煤燃烧国家重点实验室主任。1998年1月至2012年1月，任湖北省政协副主席，同期还担任全国政协委员、常委。郑楚光教授还曾担任华中科技大学能源学院院长、华中科技大学学术委员会副主任、国务院学位委员会学科评议组成员、国家自然科学基金委员会学科评审组成员、中国工程热物理学会和中国动力工程学会常务理事等，两度受聘为国家973计划首席科学家、国家863计划专家委员会专家，获得国家自然科学奖二等奖2项。郑楚光教授目前担任中美清洁能源联合研究中心清洁煤技术联盟中方主任。
郑楚光教授认为：“学科前沿是最能代表学科发展趋势的关键所在”。煤炭一直以来是我国重要的基础能源，20世纪80年代煤炭占我国能源消费结构的70%以上，2000年前后，煤炭仍占我国能源消费结构的65%以上，煤炭燃烧虽然提供了能源来源，也导致了环境污染问题。郑教授是我国煤炭洁净燃烧与污染物减排的知名学者。1999年，他主持的“燃煤污染防治的基础研究”获“973项目”立项，担任“973”首席科学家。郑楚光教授较早提出燃煤“非常规污染物”的概念，并对此开展了深入的基础研究和关键技术研发。郑教授的工作揭示了燃烧过程中氧化亚氮的生成与分解机理，发现了煤燃烧过程中矿物质变化的相关规律，并构建出弥散介质辐射传热模型及新型计算格式。郑教授不仅发表了相关高水平期刊论文，还出版了《弥散介质的光学特性及辐射传热》和《燃煤痕量元素的排放与控制》等专著，相关成果获得2002年国家自然科学二等奖，是工程热物理领域的首个国家自然科学奖。第690次香山科学会议后，2021年郑教授作为执行主席之一就我国伴生放射性煤矿及环境风险防控，联名给李克强总理上书“关于加强高毒性天然放射性核素（尤其氡）监测、评价与防控工作的建议”，得到总理的重视与回复。
回顾四十余年的研究工作，郑教授总结：“之所以能两次受聘为973项目首席科学家，两次获得国家自然科学奖，都得益于对国际前沿领域、国家重大需求的密切关注。”
《弥散介质的光学特性及辐射传热》（1996）、《燃煤痕量元素的排放与控制》（2002）
郑教授2003年领取国家自然科学奖时与党和国家领导人合影（二排左四）
2020年11月，郑楚光教授主持第690次香山科学会议
2. 突出基础研究
郑教授一直重视基础研究，“基础科学是技术进步的引领者”。早在1991年，郑教授就组织翻译出版了Kenneth K. Kuo的《Principles of Combustion》一书，并关注研究领域的基础研究新进展。
郑楚光教授自八十年代初博士阶段即开始燃烧数值模拟领域的基础研究，在此领域深耕多年，研究成果为劣质煤稳燃钝体燃烧器的设计和优化提供了关键支撑，所发展的相关模型和方法也受到国际学术界的认可，一定程度上引领了国内燃烧数值模拟方面的研究方向。2002年，郑教授课题组的两篇论文在国际燃烧会议发表，标题分别为《Numerical and experimental investigations on the performance of a 300 MW pulverized coal furnace》和《A joint PDF model for turbulent spray evaporation/combustion》，当时中国大陆在每届国际燃烧会议上宣读的论文尚在个位数，同时宣读两篇燃烧数值模拟方面的研究工作代表了该方向的学术高度。
跨越分子到宏观尺度的多相反应流是能源、环境、化工、力学等诸多领域的一个现代学科前沿，在清洁燃烧、可吸入颗粒物排放与控制、温室气体地下埋存等国家重大需求领域普遍存在。此类流动是典型的多尺度多场耦合系统。如可吸入颗粒物的粒径跨越亚微米、微米和超微米尺度，且随团聚、破碎而动态变化，气固间相互作用与尺寸密切相关，需采用不同的数学物理模型；同时，流动、传热、传质、反应等过程在各尺度上也相互耦合。跨尺度多相反应流跨越分子到宏观尺度，建立物理模型必须统一考虑流体离散性质在不同尺度上的表现。格子气方法是个极新领域，1987年国际上才有第一篇文章。90年代初郑教授就敏锐地注意到格子气方法对于跨尺度多相反应流数值模拟的特殊优势。郑教授带领研究团队，从一个自然科学基金面上项目起步，一路坚持下来，取得了国内外公认的突出研究成果。基于流体离散本质，针对跨尺度多相反应流的尺度关联和多场耦合两个基本问题，构建了基于扩展本构关系的跨尺度流动理论框架，提出了跨尺度多场耦合的格子Boltzmann介观理论及模型，创建了跨尺度多相反应流计算模型和方法，并应用于微尺度流动机理、CO2驱油过程等具有实际工程背景的问题，有力推动了该领域的发展，并获2014年国家自然科学二等奖。
《燃烧原理》（译著，1991）
国家自然科学二等奖证书（2014年）
3. 提升战略高度
郑教授认为“科技战略在学科建设和研发工作中具有决定性作用”。郑教授在90年代最早开展的低碳研发方向，具有战略意义，较早地契合了现在的大势，从而站上领域的高点，并在国内外产生了较大影响。早在2001年，郑教授就出版了《温室效应及其控制对策》一书。2005年6月，郑教授再次成为“973”项目“温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存”的首席科学家。2009年，郑教授主持获批国家自然科学基金重点项目“实现氧燃烧富集CO2的新理念与新方法”。2017年，郑教授在Elsevier出版《Oxy-fuel Combustion: Fundamentals, Theory and Practice》专著。郑教授长期致力于富氧燃烧碳捕集理论与技术研究，形成了一批关键技术，完成了3MW富氧燃烧全流程中试和35MW富氧燃烧工业示范，达到国际为数不多同类装置的最高技术水平，被国际上誉为具有“里程碑”意义，成为郑教授团队极具影响和特色的重大方向，得到了国家的重视和支持，如获批国家重点研发计划、牵头建设中美清洁能源联合研究中心清洁煤技术联盟、支撑建设国家能源煤炭清洁低碳发电技术研发（实验）中心、国家环境保护燃煤低碳利用与重金属污染控制工程技术中心、湖北碳中和技术创新研究院等。
《温室效应控制对策》（2001）、《Oxy-fuel Combustion: Fundamentals, Theory and Practice》（2017）
2013年9月，郑教授在国际富氧燃烧会议上做大会特邀报告
4. 加强合作研究
“科技合作对于应对人们面临的共同挑战具有重要意义”。郑教授开展了广泛而有深度的国际合作，所牵头的由中美两国元首倡导成立的中美清洁能源研究中心清洁煤联盟成果被写入中美气候变化公报，所承担的亚行和世行合作项目，及所参与制定的中国CCUS技术发展路线图都产生了广泛的国际影响。
同时，郑教授倡导与国内诸多大型企业结成紧密联盟，如国家能源集团、中国长江三峡集团、东方电气集团、四川空分等。
目前，郑教授仍然在为全球碳中和技术创新联盟的建设建言献策，精神抖擞地奋斗在科研一线。
中美清洁能源中心清洁煤技术联盟(CERC-ACTC)合影，肯塔基，2017
中美清洁能源研究中心清洁煤技术联盟会议
2012年8月，刘延东考察碳捕获试验基地，并对富氧燃烧和中美中心工作给予充分肯定
5. 团队建设和人才培养
郑教授特别注重人才梯队建设，团队成员来自热物理、动力工程、数学、化学、化工、矿业等多个学科，在燃烧与污染控制等重要研究领域，团队涌现了多位杰出和领军人才。
格子Boltzmann原理和应用是郑教授坚持了三十多年的研究方向，团队与数学和力学学科的科研力量合作，在输运现象的介观物理模型和数值方法、微纳尺度及跨尺度流动与传热、碳封存与油气驱采多相渗流等方面取得了突出进展，团队成员郭照立教授2011年获国家杰出青年基金支持，2014年受聘为长江学者特聘教授，近年连续入选Elsevier中国高被引学者。
郑教授二十多年前就敏锐关注到燃煤碳减排的战略意义，深耕煤燃烧与碳减排。富氧燃烧作为燃烧中碳捕集的代表性技术，受到国内外广泛研究。郑教授团队锐意进取，协调各方资源，通过学研产协作，早在“十二五”期间就完成了富氧燃烧碳捕集十万吨级工程示范，相关成果入选国家“十二五”科技成果展，团队成员柳朝晖教授2013年入选首批国家万人计划科技创新领军人才，张立麒教授担任国家重点研发计划项目《富氧燃烧高效低成本运行关键技术与示范》负责人。
化学链燃烧作为新一代燃烧中碳捕集方式，也受到了团队持续关注，近年来在化学链燃烧双循环流化床反应器、氧载体筛选和主动设计等领域获得突破，团队成员赵海波教授2020年获国家杰出青年基金支持。
对于学科交叉，郑教授谈到，李政道先生曾说过，“由于量子化学的出现，如果理论与实验出现矛盾，以前往往是理论错了，而现在可能是实验错了”。这段话当时给其以极大的震动，以此，郑教授将量子化学引入燃烧与污染反应动力学的研究，开辟了新的方向，发表了高水平的系列文章，形成较大影响。最近，团队成员刘晶教授关于煤燃烧过程中汞形态转化的反应机理和化学动力学研究成果于2020年在燃烧领域顶级期刊《Progress in Energy and Combustion Science》发表。
燃煤污染物减排一直是煤燃烧领域的研究重点，经过“十三五”期间实施的煤电超低排放改造，我国煤电机组在氮氧化物、二氧化硫和烟尘等常规污染物的排放标准已高于国际标准。但同时，雾霾、汞和CO2等非常规污染物的排放依然形势严峻。郑教授团队敏锐关注到“超低排放”后时期非常规污染物控制对于燃煤污染物控制的重要意义。团队成员张军营教授和赵永椿教授多年进行燃煤重金属和CO2减排研究，在基础研究和工程示范方面取得了不少进展，赵永椿教授2019年入选国家青年拔尖人才计划支持，2021年作为项目负责人主持国家重点研发计划项目《引领典型行业率先碳达峰的质量基础协同控制技术体系研究与应用》。
钢铁、建材、石化等工业是碳排放的主要领域之一，属于难脱碳行业。无焰燃烧适用于实现工业窑炉清洁燃烧及节能增效，依靠无焰燃烧对工业窑炉的适应优势，将无焰与富氧燃烧相结合，实现工业领域无焰富氧燃烧低成本碳捕集。团队在此方面进行了多年研究积累，团队成员李鹏飞教授2019年入选中国科协青年人才托举工程。
多年来，郑教授站在学科前沿，针对国家重大需求开拓的新研究方向，如化石能源的碳减排、量子化学在燃烧与污染学科中的应用、矿物质与痕量组分的变化行为及机制、颗粒物的演化行为与捕集、格子Boltzmann原理和应用、非常规污染物的排放与控制等，成为了煤燃烧国家重点实验室的主要学术方向和特色，在国际学术界形成了较高影响占位，对该领域的专门人才培养也做出了杰出贡献。
资料来源：赵海波 本期编辑：刘洋 审校：纪杰、胡皓玮
转载自：中国工程热物理学会燃烧学分会“燃烧科学进展”公众号：https://mp.weixin.qq.com/s/fWaI9MeYa_4GGY82wyvQ9w
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