中国工程院院士金涌
虽然谈生态过程工程令人枯燥乏味，但生态过程工程关系人类生存的物质基础，是国民经济的支柱产业，是近代生物技术、信息技术和纳米技术等高新科技产业化的归宿，也是解决“发展—污染”矛盾的最佳手段。综合化学、物理、生物学的基本原理，发展起来的工业，如化学、冶金、炼油、材料、制药、能源工业等，都是通过物质在分子水平上重组，而把资源转化为产品，它们统称为过程工业。
现代过程工业的基本特征有三：首先它是最大规模的资源转化产业；其次它是最主要的能源消耗产业；第三它是最严重的污染源，过程工业不仅导致产生大量CO2、NOX、SO2等排放，而且年复一年地产生千百万种化学品，废弃物达到千万吨级／年。可以说现代过程工业一方面已成为人们衣、食、住、行的物质基础，另一方面也造成大量的资源、能源消耗和大量废物的产生，进而构成人类和社会持续发展的巨大障碍。
自然生态系统经过40多亿年的演化，已形成仅需太阳能的驱动，使物质在自然界的动物、植物、微生物之间通过共生、互生、竞争、反馈等自然手段循环往复，废物与原料不断互换角色而协调发展的机制。但这一系统由于近200年的现代工业体系的建立而被打破，现代过程工业体系是由原生矿物资源（如铁）和化石资源（如煤）出发，构成“开采→初级产品加工→精细产品制造→产品消费→废物弃置”的单向运行模式，从长远看必然导致资源匮乏、能源短缺和环境污染。工业系统能否效法自然生态系统，通过构筑某种工业循环运行模式，来缓解或化解上述矛盾？许多专家正在为此而研究发展的新模式，即发展循环经济。
工业生态系统与生物生态系统两个概念之间的类比不一定完美无缺，但如果工业体系能模仿生物界的运行规则，人类将受益无穷。循环经济作为人类社会持续发展的目标被确立以后，重要的是通过建立“效益—环境并重”新价值观和发展相应的科学技术去实现。
循环经济要求开发多种技术，使资源能够最充分、有效、多层次甚至循环利用，指导这类新技术开发的思路有：
1、研究重要元素（碳、氯、硫、铬等）在工业系统中的循环代谢过程，开发低能耗条件下元素循环利用技术。如氯在生产制冷剂、氯乙烯等多种工业过程中被利用，而以氯化氢形式成为副产物，在用氯化钾生产钾肥时也有大量氯化氢副产物生成，如能开发一种低能耗技术把氯化氢转化为氯气，加以循环利用，就既不再需要大量电解自然界稳定形式存在的食盐生产氯气，又避免污染环境的氯化氢的聚集。
2、在“生产—消费—废弃”链中减量化运行，以减少资源循环，即低物质化运行原则。对一些危害环境严重的物质可禁用，尽量采用高强度、低密度、低能耗材料。
3、根据产品灵巧化原则，实现资源高效利用。如尿素颗粒在土壤中的完全分解仅需十数天，而植物的吸收利用则需几十天，这使尿素的利用率仅为35％，尿素流失也会形成污染。如果根据各种植物在不同生长期中对氮、磷、钾各种肥料需求速率设计出与之相匹配的控释肥料，可同时解决资源节约和环境污染问题。
物质循环的最终制约因素是能耗，只有能耗低至经济上合理的循环过程才有实际价值。当前开发节能技术的思路有：1、低能耗工艺优先：比如生产一吨合成柴油或汽油需耗原煤5.5吨，而合成一吨甲醇或二甲醚为代用燃料仅耗2.6吨煤，在大规模生产合成燃料时，后一种工艺应当优先被考虑。2、强化生产技术优先：要开发非传统化学反应与分离技术，如超短接触、超临界、超细微化等技术，同时达到节能高效。3、生物化工技术优先：生化反应条件温和，选择性高，能耗低，较传统化学合成有明显优势。
循环经济要求的不仅是尾端治理型的清洁生产，而且要求从生产源头消除污染，这需要开发无毒原料、溶剂和催化剂来改善有毒的老工艺；开发“原子节约”反应工艺路线，在多种工艺路线中选择和找到基本或完全没有副产物的路线，从源头消除副产品的污染；在化学合成工艺中采用新型催化剂、新型反应工程技术，提高反应选择性，或突破反应平衡制约等，使污染减少到极限。
要使资源在产业链中得到充分或循环利用，建立“生态工业园区”十分重要。在一个界区内实现物质流、能流和信息流综合利用的模式称之为“生态工业园区”。生态工业园区自80年代初从丹麦起步，在欧洲和北美发展开来并被联合国推荐。在国家环保总局的指导下，清华大学在太原、枣庄、衢州、南海等地参与规划了一些生态工业园区，希望有一定示范作用。通过园区内数十家工厂的数百个不同种类，不同品质，不同大小的物流、能流、信息流进行集成、分析，形成物质充分循环利用，能量交换梯级使用和环境源头治理的生态产业链和生产网，且通过对其生产链和生产网的分析，发现其断点位置，并优先开发“粘结”技术，使在园区内形成更高交叉度的“产业链”和“产业网”。
经过统一规划、有计划的实施、一体化运行的工业群体叫做“生态工业群落”，如我国近年来已成功开发出数十万吨级的磷肥厂、水泥厂、硫酸厂、高硫煤矿联合共生工业群落，它们也是实现生态化清洁生产、保证良好经济效益的有效手段。
金涌中国工程院院士。1935年生，1959年毕业于原苏联乌拉尔工学院。现为清华大学化工研究院院长、教授、博士生导师。长期从事化学反应工程、流态化反应工程、颗粒粉体技术的教学与研究工作。在国内外发表学术论文250篇，获技术专利10余项。先后获国家级发明二等奖1项、国家级科技进步二等奖1项及部委级科技进步奖共十余项。
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