中科院过程工程研究所作为国内化学工程与生物化工领域的顶尖科研机构,其考博研究方向紧密围绕国家战略需求和学科前沿动态展开。生物化工方向重点聚焦代谢工程与合成生物学,要求考生掌握底盘细胞重构、生物催化反应器设计与代谢流优化技术,近年研究热点集中于碳中和背景下的生物燃料合成与二氧化碳固定转化。化学工程领域强调过程强化与智能制造,需熟练运用分子模拟、过程系统建模与优化方法,重点考察复杂反应体系传质传热规律及新型分离技术(如膜分离、结晶工程)。材料学方向侧重功能材料设计与制备,要求具备纳米材料可控合成、生物医用材料表面改性及先进表征技术能力,当前研究趋势呈现多学科交叉特征,如金属有机框架材料在催化反应中的集成应用。化学工艺方向注重绿色化学与工艺创新,考生需熟悉化工过程数字化升级技术,包括工艺路线优化、人工智能辅助设计及全生命周期碳排放评估,特别是在新能源材料制备、精细化学品连续化生产等方向具有显著优势。
研究所近年考博命题呈现三大特征:一是交叉学科融合度显著提升,如生物工程与材料科学的交叉(生物可降解材料设计)、化学工程与信息科学的交叉(过程智能监控系统开发);二是工程实践导向强化,要求考生结合具体工业案例(如生物基聚酯生产、离子液体催化反应器设计)展开工艺经济性分析与风险评估;三是前沿技术融合创新,重点考察基因编辑技术在代谢通路调控中的应用、微流控技术在高通量筛选中的集成、数字孪生技术在过程优化中的实践。2023年新增考核模块包含:基于机器学习的工艺参数优化算法设计(需提交MATLAB/Python代码实现)、化工过程安全风险评估框架构建(需结合HAZOP与FMEA方法)、生物制造工艺包开发(包含中试放大与成本核算)。建议考生系统梳理《化工热力学》《生物工艺学》《功能材料制备技术》等核心教材,关注《AIChE Journal》《Biotechnology and Bioengineering》等顶刊近三年高被引论文,同时参与所内"生物制造与碳中和""智能化工过程"等重点实验室的开放课题研究,强化数学建模与计算化学软件(Aspen Plus、COMSOL)应用能力。需特别注意2024年考纲新增"化工过程碳中和路径设计"考核要求,重点考察碳捕集与封存技术集成、生物源碳资源利用等方向。