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菊花党内部资料

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第四单元尚未完成，请自行补完

Unit2ResearchandDevelopment

研究和开发

Researchanddevelopment,orR&Dasitiscommonlyreferredto,isanactivitywhichiscarriedoutbyallsectorsofmanufacturingindustrybutitsextentvariesconsiderably,aswewillseeshortly.Letusfirstunderstand,oratleastgetafeelfor,whatthetermsmean.Althoughthedistinctionbetweenresearchanddevelopmentisnotalwaysclear-cut,andthereisoftenconsiderableoverlap,wewillattempttoseparatethem.Insimpletermsresearchcanbethoughtofastheactivitywhichproducesnewideasandknowledgewhereasdevelopmentisputtingthoseideasintopracticeasnewprocessandproducts.Toillustratethiswithanexample,predictingthestructureofanewmoleculewhichwouldhaveaspecificbiologicalactivityandsynthesizingitcouldbeseenasresearchwhereastestingitanddevelopingittothepointwhereitcouldbemarketedasanewdrugcouldbedescribedasthedevelopmentpart.

研究和开发，或通常所称R&D是制造业各个部门都要进行的一项活动。

我们马上可以看到，它的内容变化很大。

我们首先了解或先感觉一下这个词的含义。

尽管研究和开发的定义总是分得不很清楚，而且有许多重叠的部分，我们还是要试着把它们区分开来。

简单说来，研究是产生新思想和新知识的活动，而开发则是把这些思想贯彻到实践中得到新工艺和新产品的行为。

可以用一个例子来描述这一点，预测一个有特殊生物活性的分子结构并合成它可以看成是研究而测试它并把它发展到可以作为一种新药推向市场这一阶段则看作开发部分。

1.FundamentalResearchandAppliedResearch

InindustrytheprimaryreasonforcartingoutR&Diseconomicandistostrengthenandimprovethecompany’spositionandprofitability.ThepurposeofR&Distogenerateandprovideinformationandknowledgetoreduceuncertainty,solveproblemsandtoprovidebetterdataonwhichmanagementcanbasedecisions.Specificprojectscoverawiderangeofactivitiesandtimescales,fromafewmonthsto20years.

1．基础研究和应用研究

在工业上进行研究和开发最主要的原因是经济利益方面，是为了加强公司的地位，提高公司的利润。

R&D的目的是做出并提供信息和知识以减低不确定性，解决问题，以及向管理层提供更好的数据以便他们能据此做出决定。

特别的项目涵盖很大的活动范围和时间范围，从几个月到20年。

WecanpickoutanumberofareasofR&Dactivityinthefollowingparagraphsbutifweweretostartwiththosewhichweretospringtothemindoftheacademic,ratherthantheindustrial,chemistthenthesewouldbebasic,fundamental（background）orexploratoryresearchandthesynthesisofnewcompounds.Thisisalsolabeled“blueskies”research.

我们可以在后面的段落里举出大量的R&D活动。

但是如果我们举出的点子来源于研究院而不是工业化学家的头脑，这就是基础的或探索性的研究

Fundamentalresearchistypicallyassociatedwithuniversityresearch.Itmaybecarriedoutforitsownintrinsicinterestanditwilladdtothetotalknowledgebasebutnoimmediateapplicationsofitinthe“realworld”wellbeapparent.Notethatitwillprovideavaluabletrainingindefiningandsolvingproblems,i.e.researchmethodologyfortheresearchstudentwhocarriesitoutundersupervision.However,later“spinoffs”fromsuchworkcanleadtousefulapplications.Thusphysicistsclaimthatbutforthestudyanddevelopmentofquantumtheorywemightnothavehadcomputersandnuclearpower.However,totakeaspecificallychemicalexample,generalstudiesonabroadareasuchashydrocarbonoxidationmightprovideinformationwhichwouldbeusefulinmorespecificareassuchascyclohexaneoxidationfortheproductionofnylonintermediates.

基础研究通常与大学研究联系在一起，它可能是由于对其内在的兴趣而进行研究并且这种研究能够拓宽知识范围，但在现实世界中的直接应用可能性是很小的。

请注意，这种以内就在提出和解决问题方面提供了极有价值的训练，比如，在指导下完成研究工作的学生所接受的研究方法学（的训练）。

而且，从这些工作中产生的“有用的副产品”随后也能带来可观的使用价值。

因此，物理学家宣称要不是量子理论的研究和发展我们可能仍然没有计算机和核能量。

不管怎样，举一个特殊的化学方面的例子吧，在各个领域如烃的氧化方面所做的广泛的研究将为一些特殊的领域如环己烯氧化生成尼龙中间产物提供有用的信息。

Aspectsofsynthesiscouldinvolveeitherdevelopingnew,morespecificreagentsforcontrollingparticularfunctionalgroupinterconversions,i.e.developingsyntheticmethodologyorcompletesynthesisofanentirelynewmoleculewhichisbiologicallyactive.Althoughtheformerisclearlyfundamentalthelatterencompassesboththisandappliedaspects.Thisterm‘applied’hastraditionallybeenmoreassociatedwithresearchoutinindustriallaboratories,sincethisismorefocusedortargeted.Itisaconsequenceoftheworkbeingbusinessdriven.

通过合成可以生产出一些新的、更特殊的试剂以控制特殊的官能团转换，即发展合成方法或完成一些具有生物活性的新分子的合成。

尽管前者显然属于基础性研究而后者则包括基础研究和实用性研究两部分。

所谓“实用性”习惯上是指与在工业实验室完成的研究联系在一起的，因为它更具目的性，它是商业行为驱动的结果。

Note,however,thattherehasbeenamajorchangeinrecentyearsasacademicinstitutionshaveincreasinglyturnedtoindustryforresearchfunding,withtheresultthatmuchmoreoftheirresearcheffortismowdevotedtomoreappliedresearch.Evenso,inacademiatheemphasisgenerallyisverymuchontheresearchratherthanthedevelopment.

然而，请注意。

近几年有很大的变化，大学研究机构正越来越多地转向工业界寻求研究经费，其结果就是他们的研究工作越来越多地是致力于实用研究。

即使这样，学院工作的重点通常还是在于研究而不是开发。

2.TypesofIndustrialResearchandDevelopment

Theappliedormoretargetedtypeofresearchanddevelopmentcommonlycarriedoutinindustrycanbeofseveraltypesandwewillbrieflyconsidereach.Theyare:

（ⅰ）productdevelopment,（ⅱ）processdevelopment,（ⅲ）processimprovementand（ⅳ）applicationsdevelopment.Evenundertheseheadingsthereareamultitudeofaspectssoonlyatypicalexamplecanbequotedineachcase.Theemphasisoneachofthesewillvaryconsiderablywithinthedifferentsectorsofthechemicalindustry.

2．工业研究和开发的类型

通常在生产中完成的实用型的或有目的性的研究和开发可以分为好几类，我们对此加以简述。

它们是：

（1）产品开发；

（2）工艺开发；（3）工艺改进；（4）应用开发；每一类下还有许多分支。

我们.对每一类举一个典型的例子来加以说明。

在化学工业的不同部门内每类的工作重点有很大的不同。

（1）Productdevelopment.Productdevelopmentincludesnotonlythediscoveryanddevelopmentofanewdrugbutalso,forexample,providinganewlonger-activeanti-oxidantadditivetoanautomobileengineoil.Developmentsuchasthishaveenabledservicingintervalstoincreaseduringthelastdecadefrom3000to6000to9000andnowto12000miles.Notethatmostpurchasersofchemicalsacquirethemfortheeffectsthattheyproducei.e.aspecificuse.Teflon,orpolytetrafluoroethylene（PTFE）,maybepurchasedbecauseitimpartsanon-sticksurfacetocookingpotsandpans,therebymakingthemeasiertoclean.

（1）产品开发。

产品开发不仅包括一种新药的发明和生产，还包括，比如说，给一种汽车发动机提供更长时效的抗氧化添加剂。

这种开发的产品已经使（发动机）的服务期限在最近的十年中从3000英里提高到6000、9000现在已提高到12000英里。

请注意，大部分的买家所需要的是化工产品能创造出来的效果，亦即某种特殊的用途。

Tdflon，或称聚四氟乙烯（PTFE）被购买是因为它能使炒菜锅、盆表面不粘，易于清洗。

（2）Processdevelopment.Processdevelopmentcoversnotonlydevelopingamanufacturingprocessforanentirelynewproductbutalsoanewprocessorrouteforanexistingproduct.Thepushforthelattermayoriginateforoneormoreofthefollowingreasons:

availabilityofnewtechnology,changeintheavailabilityand/orcostofrawmaterials.Manufactureofvinylchloridemonomerisanexampleofthis.Itsmanufacturingroutehaschangedseveraltimesowingtochangingeconomics,technologyandrawmaterials.Anotherstimulusisamarkedincreaseindemandandhencesalesvolumewhichcanhaveamajoreffectontheeconomicsoftheprocess.Theearlydaysofpenicillinmanufactureaffordagoodexampleofthis.

（2）工艺开发。

工业开发不仅包括为一种全新的产品设计一套制造工艺，还包括为现有的产品设计新的工艺或方案。

而要进行后者时可能源于下面的一个或几个原因：

新技术的利用、原材料的获得或价格发生了变化。

氯乙烯单聚物的制造就是这样的一个例子。

它的制造方法随着经济、技术和原材料的变化改变了好几次。

另一个刺激因素是需求的显著增加。

因而销售量对生产流程的经济效益有很大影响。

Penicillin早期的制造就为此提供了一个很好的例子。

TheabilityofpenicillintopreventtheonsetofsepticemiainbattlewoundsduringtheSecondWorldWar（1939～1945）resultedinanenormousdemandforittobeproducedinquantity.Upuntilthenithadonlybeenproducedinsmallamountsonthesurfaceofthefermentationbrothinmilkbottles!

AnenormousR&DeffortjointlyintheU.S.andtheU.K.resultedintwomajorimprovementstotheprocess.FirstlyadifferentstainofthemouldgavemuchbetteryieldsthantheoriginalPenicilliumnotatum.Secondlythemajorprocessdevelopmentwastheintroductionofthedeepsubmergedfermentationprocess.Herethefermentationtakesplacethroughoutthebroth,providedsterileairisconstantly,andvigorously,blownthroughit.Thishasenabledtheprocesstobescaledupenormouslytomodernstainlesssteelfermentershavingacapacityinexcessof50000liters.Itissalutarytonotethatinthefirstworldwar（1914～1919）moresoldiersdiedfromsepticemiaoftheirwoundsthanwereactuallykilledoutrightonthebattlefield!

Penicillin能预防战争中因伤口感染引发的败血症，因而在第二次世界大战（1939-1945）中，penicillin的需求量非常大，需要大量生产。

而在那时，penicillin只能用在瓶装牛奶表面发酵的方法小量的生产。

英国和美国投入了巨大的人力物力联合进行研制和开发，对生产流程做出了两个重大的改进。

首先用一个不同的菌株—黄霉菌代替普通的青霉，它的产量要比后者高得多。

第二个重大的流程开发是引进了深层发酵过程。

只要在培养液中持续通入大量纯化空气，发酵就能在所有部位进行。

这使生产能力大大地增加，达到现代容量超过5000升的不锈钢发酵器。

而在第一次世界大战中，死于伤口感染的士兵比直接死于战场上的人还要多。

注意到这一点不能不让我们心存感激。

Processdevelopmentforanewproductdependsonthingssuchasthescaleonwhichitistobemanufactured,theby-productsformedandtheirremoval/recovery,andrequiredpurity.Datawillbeacquiredduringthisdevelopmentstageusingsemi-technicalplant（upto100literscapacity）whichwillbeinvaluableinthedesignoftheactualmanufacturingplant.Iftheplantistobeaverylargecapacity,continuouslyoperatingone,e.g.petrochemicalorammonia,thenapilotplantwillfirstbebuiltandoperatedtotestouttheprocessandacquiremoredata,thesesemi-technicalorpilotplantswillberequiredfortesting,e.g.,apesticide,orcustomerevaluation,e.g.,anewpolymer.

对一个新产品进行开发要考虑产品生产的规模、产生的副产品以及分离/回收，产品所要求的纯度。

在开发阶段利用中试车间（最大容量可达100升）获得的数据设计实际的制造厂是非常宝贵的，例如石油化工或氨的生产。

要先建立一个中试车间，运转并测试流程以获得更多的数据。

他们需要测试产品的性质，如杀虫剂，或进行消费评估，如一种新的聚合物。

Notethatby-productscanhasamajorinfluenceontheeconomicsofachemicalprocess.Phenolmanufactureprovidesastrikingexampleofthis.Theoriginalroute,thebenzenesulphonicacidroute,hasbecomeobsoletebecausedemandforitsby-producesodiumsulfite（2.2tons/ltonphenol）hasdriedup.Itsrecoveryanddisposalwillthereforebeanadditionalchargeontheprocess,thusincreasingthecostofthephenol.Incontrastthecumenerouteowesitseconomicadvantageoveralltheotherroutestothestrongdemandfortheby-productacetone（0.6tons/ltonphenol）.Thesaleofthisthereforereducesthenetcostofthephenol.

注意，副产品对于化学过程的经济效益也有很大的影响。

酚的生产就是一个有代表性的例子。

早期的方法，苯磺酸方法，由于它的副产品亚硫酸钠需求枯竭而变的过时。

亚硫酸钠需回收和废置