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化工專業(yè)要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程

化工專業(yè)的課程大致分為幾個(gè)類別：數(shù)理基礎(chǔ)，生化基礎(chǔ)，工程基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，以及專業(yè)課程。（政治課和外語(yǔ)就不說(shuō)了）。

數(shù)理基礎(chǔ)課程包括了微積分、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)以及數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，大學(xué)物理。這是最基礎(chǔ)的，個(gè)人覺(jué)得重要性要遠(yuǎn)高于生化基礎(chǔ)課程。

生化基礎(chǔ)就包括了無(wú)機(jī)分析有機(jī)物理化學(xué)和生物化學(xué)等化學(xué)課程?；^(qū)別于其他工程學(xué)科就是因?yàn)樗谢瘜W(xué)反應(yīng)。所以想學(xué)工科又對(duì)化學(xué)很感興趣的人可以考慮化工（我當(dāng)年就是這么想的：現(xiàn)在想想如果我要去了機(jī)械什么的肯定已經(jīng)被虐死了）。

工程基礎(chǔ)包括機(jī)械制圖、電子電工技術(shù)等課程，這些課程應(yīng)該是所有工科都會(huì)學(xué)的吧。

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程包括物理和化學(xué)課程的各類實(shí)驗(yàn)，以及金工實(shí)習(xí)，后面還有化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和化工綜合實(shí)驗(yàn)~~~

化工專業(yè)要學(xué)習(xí)的專業(yè)課程

化工的核心叫做“三傳一反”，即動(dòng)量、質(zhì)量和熱量傳遞以及反應(yīng)工程。

我們的專業(yè)課程有化工原理principles of chemical engineering,（國(guó)外有的也叫單元操作，units operation of chemical engineering）,這門課程主要介紹化工過(guò)程中的單元操作，如萃取，精餾，干燥等等。而化工過(guò)程就是由各類單元操作過(guò)程組合起來(lái)的。

傳遞過(guò)程原理transport phenomena，這門課研究的就是流體力學(xué)、傳熱學(xué)以及傳質(zhì)學(xué)，即三傳，很多工科專業(yè)也都會(huì)學(xué)這些課程。但是化工學(xué)這個(gè)也有其特點(diǎn)了。通過(guò)研究流體在管道內(nèi)的傳遞過(guò)程原理，我們才能更好地理解其行為，這和化學(xué)單純地在試管里進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)是截然不同的（所以別問(wèn)我化學(xué)學(xué)的什么，我學(xué)的是化工，跟化學(xué)兩碼事）。

反應(yīng)工程chemical reaction engineering就這門專業(yè)課跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)系了。通過(guò)研究化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)，我們可以選擇合適的反應(yīng)器以實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)率和選擇性。化工系統(tǒng)工程chemical system engineering，用計(jì)算機(jī)對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行模擬和優(yōu)化?；ぴO(shè)備和化工設(shè)計(jì)，是上述知識(shí)的綜合運(yùn)用。

到了澄清化工專業(yè)學(xué)出來(lái)會(huì)干什么的時(shí)候了...

最近發(fā)生了幾件事情，讓我覺(jué)得作為清華大學(xué)的化工系同學(xué)，有必要寫這篇文章澄清點(diǎn)什么了。

第一件事情是網(wǎng)上流傳了一篇叫做“今天的段子不錯(cuò)”的文章，描寫了各種化工生產(chǎn)事故的場(chǎng)景，導(dǎo)致有幾位好朋友問(wèn)我，你們將來(lái)是不是也要去干這些事情啊；第二件事情是有一個(gè)高中挺好的朋友，當(dāng)年化學(xué)競(jìng)賽差點(diǎn)保送北大，最后去了中科大化學(xué)系，很優(yōu)秀，準(zhǔn)備申美國(guó)的大學(xué)，給我發(fā)了郵件，咨詢未來(lái)職業(yè)發(fā)展的問(wèn)題，說(shuō)是不太清楚以后能干嘛；第三件事是上次去交流的時(shí)候咱們年級(jí)最大的大牛鋼神居然也說(shuō)自己對(duì)于未來(lái)的方向看得太窄了。

現(xiàn)在社會(huì)上對(duì)于化學(xué)工程學(xué)科普遍具有非常狹隘的認(rèn)識(shí)，首先是將化學(xué)工程學(xué)科狹隘地理解為化學(xué)工業(yè)，進(jìn)一步將化學(xué)工業(yè)狹隘地理解為傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)，將傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)狹隘地理解為化工廠，將化工廠狹隘地理解為幾十年前那種完全需要手動(dòng)開關(guān)閥門的化工廠。為了能部分地破除這種認(rèn)識(shí)，下面我就來(lái)用真實(shí)的例子談一談化學(xué)工程的學(xué)生能夠做些什么，幫助大家理解其中的不同。

首先，化學(xué)工程學(xué)科和化學(xué)工業(yè)有什么不同，學(xué)化工是否一定到工業(yè)企業(yè)或者研究所就業(yè)？學(xué)習(xí)一個(gè)學(xué)科意味著你對(duì)于這個(gè)學(xué)科有了比較深入的認(rèn)識(shí)，你可以從事與之相關(guān)的各種工作。

比如一個(gè)具有代表性的例子就是我系一位研究生去到了大連進(jìn)行期貨交易的工作，因?yàn)閲?guó)際貿(mào)易之中的大宗商品，很大的一個(gè)比例是化工產(chǎn)品，包括原油、各種國(guó)內(nèi)沒(méi)法生產(chǎn)的基礎(chǔ)工業(yè)原料、這段時(shí)間炒得火熱的液化天然氣LNG的進(jìn)口等等。又比如有學(xué)長(zhǎng)到了證券公司這樣的金融部門工作，證券公司的投資評(píng)估方式主要是兩種，一種是進(jìn)行基本面分析，一種是利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行量化分析，前一種方式目前還是占了80%以上的份額。所謂基本面投資就是到企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，評(píng)估技術(shù)、管理等各個(gè)方面，給出企業(yè)的評(píng)估報(bào)告，從而確定是否買入，這樣一來(lái)就對(duì)于行業(yè)知識(shí)有非常高的要求，比如要求化工專業(yè)的碩士以上。而目前國(guó)內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)如此巨大，企業(yè)數(shù)量也非常多，因此這方面的需求也是較多的，比如中信證券（中國(guó)最強(qiáng)的證券公司）就有一個(gè)專門的“能源化工”組。

與之類似的，有到中國(guó)人?？偛繉ｉT進(jìn)行化工企業(yè)的保險(xiǎn)分析的師兄，也有上海的銀行專門成立一個(gè)為當(dāng)?shù)乇姸嗟氖髽I(yè)貸款的分行，專門招化工系博士，還有較早畢業(yè)的校友，為行業(yè)內(nèi)的企業(yè)提供專業(yè)的法律服務(wù)，在法律領(lǐng)域獨(dú)樹一幟（大家都知道中國(guó)的法律行業(yè)是個(gè)什么狀況和地位），少有人能與之競(jìng)爭(zhēng)。

投資領(lǐng)域我也有一些例子，我之前在咱們系閆學(xué)長(zhǎng)成立的公司實(shí)習(xí)，他們是一家投資集團(tuán)，專門做能源、礦產(chǎn)相關(guān)的投資，我參與調(diào)研的LNG貿(mào)易項(xiàng)目就是包含了天然氣液化等化工過(guò)程的一個(gè)國(guó)際貿(mào)易項(xiàng)目；另一位投資領(lǐng)域的學(xué)長(zhǎng)（上次見過(guò)名字記不清了）從做醫(yī)療器械起家，現(xiàn)在專門做生物材料、能源等相關(guān)領(lǐng)域的投資；還有一位我們系傳奇的朱dequan學(xué)長(zhǎng)，最初帶出去創(chuàng)業(yè)的9個(gè)人現(xiàn)在分別成了他創(chuàng)辦的公司的總經(jīng)理，總的產(chǎn)值以十億計(jì)，所處的領(lǐng)域也是醫(yī)藥、材料等從屬于化工的領(lǐng)域，現(xiàn)在他在做天使投資。

我相信，如果他們不懂行，投資也只有打水漂的居多。當(dāng)然，如果要說(shuō)到我見過(guò)最為崇拜的從化學(xué)工程專業(yè)走出的人，還是非朱偉人先生莫屬，他是我們“思源”計(jì)劃的最早創(chuàng)始人（或者說(shuō)“教父”吧），從美國(guó)學(xué)化工畢業(yè)之后，在美國(guó)從事了商業(yè)地產(chǎn)投資，之后在中國(guó)投資IT產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在又在北京投資生物產(chǎn)業(yè)，每一次他都準(zhǔn)確地把握了行業(yè)發(fā)展的脈搏，為國(guó)家和自己的企業(yè)創(chuàng)造了巨大的價(jià)值。值得一提的是，清華企業(yè)家協(xié)會(huì)的許多早期成員的企業(yè)也是他當(dāng)年的投資對(duì)象。當(dāng)然，他和本科專業(yè)的距離也是越跑越遠(yuǎn)了，不過(guò)這不妨礙他的成功。

說(shuō)了這么多，相信我也說(shuō)清楚了化工學(xué)科和化學(xué)工業(yè)有什么區(qū)別。接下來(lái)說(shuō)一下化學(xué)工業(yè)和傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)有些什么不同。我先說(shuō)一下化學(xué)工業(yè)包含一些什么內(nèi)容，廣義的化學(xué)工業(yè)（也就是我所知有師兄師姐在這些領(lǐng)域工作）包含但不限于這些子領(lǐng)域（這里只是簡(jiǎn)單羅列，可能有交叉重復(fù)，就不深究了）：日用化工、食品加工、醫(yī)藥生產(chǎn)、電子產(chǎn)品制造、能源行業(yè)、傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)。下面詳細(xì)說(shuō)一下各個(gè)方向。

日用化工

這個(gè)領(lǐng)域最具有代表性的企業(yè)就是寶潔和聯(lián)合利華了，下面這兩張圖片就是

這兩個(gè)企業(yè)旗下的眾多品牌，主要包含的產(chǎn)品種類有洗發(fā)水、香皂、沐浴露、洗衣粉等等。用另一個(gè)名字來(lái)稱呼這兩個(gè)企業(yè)所對(duì)應(yīng)的行業(yè)，就是除了金融行業(yè)之外第二熱門的快速消費(fèi)品行業(yè)。當(dāng)然有好些學(xué)長(zhǎng)在這一類企業(yè)之中做研發(fā)、生產(chǎn)、銷售類的工作了，咱們系應(yīng)化所一位老師的老公甚至還是寶潔的HR。日化類的企業(yè)除了這兩大巨頭之外，還包括上海家化（下屬六神、美加凈等品牌）等國(guó)內(nèi)的企業(yè)。

說(shuō)到這里，又不得不提一下咱們系了，20年前為了給系里創(chuàng)收，當(dāng)時(shí)的系主任戴老師就做了點(diǎn)副業(yè)，生產(chǎn)洗衣粉添加劑，到今天占據(jù)了國(guó)內(nèi)95%的份額，產(chǎn)生了巨大的效益，這也是他一直津津樂(lè)道的一件事情。

日用化工領(lǐng)域還有一個(gè)利潤(rùn)非常高，大家也很感興趣的分支就是化妝品領(lǐng)域，這個(gè)領(lǐng)域也是咱們完全可以勝任的。系里曾經(jīng)給國(guó)際化妝品巨頭雅詩(shī)蘭黛生產(chǎn)過(guò)一些用于化妝品的前體，因此當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)這件事情的余老師和這個(gè)企業(yè)建立了聯(lián)系，并且知道咱們能做這個(gè)事情，后來(lái)他的一個(gè)博士生就到了雅詩(shī)蘭黛，研發(fā)睫毛膏的配方。據(jù)他說(shuō)，讓睫毛膏怎樣能黏在睫毛上，并且不容易被洗掉，其實(shí)就要用到化工原理里面的知識(shí)。至于香水什么的，就是要通過(guò)不同的精細(xì)化學(xué)品配方來(lái)改善香型，具體的我沒(méi)調(diào)研過(guò)就不亂說(shuō)了。據(jù)說(shuō)系里以前畢業(yè)的學(xué)生就有在創(chuàng)業(yè)生產(chǎn)化妝品前體的。

食品行業(yè)

卡夫，想必大家都知道，是一家國(guó)際食品巨頭，其下屬的品牌包括這些：

正是在卡夫的支持下，我們系和UIUC合辦了大家耳熟能詳?shù)闹忻?+2項(xiàng)目，也就是在清華讀三年，在美國(guó)讀兩年，拿清華的本科和UIUC的工程碩士學(xué)位，并且給予足夠的獎(jiǎng)學(xué)金，回國(guó)之后建議到相關(guān)外企工作。為什么這個(gè)食品企業(yè)會(huì)贊助我們呢？因?yàn)槭称返募庸ぎa(chǎn)業(yè)實(shí)際上就是化學(xué)工程的單元操作，包括生產(chǎn)餅干、奶茶、咖啡、巧克力等。說(shuō)到巧克力就不得不提到另一家發(fā)展“甜蜜的事業(yè)”的著名的企業(yè)，瑪氏，它旗下的品牌包括這些（當(dāng)然不止這些）：

余老師的一位同學(xué)就在一家跨國(guó)糖果企業(yè)做高管，他每次去看這位同學(xué)的時(shí)候，都要拿一大袋的糖果回家，我合理地猜測(cè)，這家企業(yè)是否就是瑪氏。如果你不喜歡外企，希望在國(guó)企工作，那么你也可以到中糧集團(tuán)，咱們先前就有博士生師兄在那邊做企業(yè)戰(zhàn)略方面的規(guī)劃工作。

醫(yī)藥行業(yè)

我這個(gè)暑假在重慶化醫(yī)控股集團(tuán)（原重慶市化工局、醫(yī)藥局合并建立）下屬醫(yī)藥企業(yè)實(shí)習(xí)，兩周的時(shí)間里在其研發(fā)部門、前體合成部門、制劑部門都待了一段時(shí)間，對(duì)于國(guó)內(nèi)制藥的整個(gè)流程以及其他各個(gè)方面有了些面上的認(rèn)識(shí)。

據(jù)我了解，國(guó)內(nèi)的醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)有兩大特點(diǎn)，一是幾乎所有藥企都是生產(chǎn)化學(xué)藥品而非生物醫(yī)藥，即使這家公司的名字就帶有“生物制藥”的字眼，全國(guó)真正在進(jìn)行生物醫(yī)藥研發(fā)的不過(guò)幾家；第二是國(guó)內(nèi)都是生產(chǎn)的非專利藥，將別人的生產(chǎn)方法拿來(lái)消化吸收，然后投入生產(chǎn)，最多改個(gè)名字，就能夠投入市場(chǎng)了。

就算這樣，制藥仍然是一個(gè)利潤(rùn)率非常高的行業(yè)?；瘜W(xué)制藥的過(guò)程分為前體合成和制劑兩大部分，幾乎所有的操作都是化工單元操作，前體合成的車間就是由許多間歇反應(yīng)釜和分離設(shè)備組成的，由于批量比較小，因此不像大化工企業(yè)那樣采用連續(xù)生產(chǎn)的方式，一年之中一個(gè)合成廠生產(chǎn)的最終產(chǎn)品也就三五輛卡車可以運(yùn)出的量，產(chǎn)值卻就有數(shù)億元，生產(chǎn)的前體運(yùn)到制劑車間進(jìn)行制劑的操作，所謂制劑一般就是加入一些輔料，最終通過(guò)冷凍干燥等手段將藥品制成藥片或者粉末狀針劑等形式出售。制劑是過(guò)程之中附加值最高的部分，通過(guò)這一步，企業(yè)的利潤(rùn)又大幅上升了一步。

那么制藥行業(yè)和一般化學(xué)品生產(chǎn)的區(qū)別在哪里呢，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是操作的監(jiān)控更為嚴(yán)格，他們每年最重要的工作是“迎檢”，就是準(zhǔn)備被美國(guó)的專業(yè)機(jī)構(gòu)檢查，必須要符合GMP規(guī)范才能獲得向國(guó)外出口的許可。GMP規(guī)范對(duì)于生產(chǎn)之中的每一個(gè)操作細(xì)節(jié)，以及生產(chǎn)環(huán)境的潔凈程度都有嚴(yán)格要求，這樣就能確保生產(chǎn)的安全和產(chǎn)品的質(zhì)量。這是一個(gè)擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的藥企的情況，在江浙一帶還有非常多的只是生產(chǎn)醫(yī)藥中間體的企業(yè)，他們生產(chǎn)規(guī)模不大，但是緊跟市場(chǎng)的步伐，隨時(shí)改變自己的產(chǎn)品種類，賺取了非常高的利潤(rùn)。

電子行業(yè)

電子行業(yè)也聚集了非常多化學(xué)工程專業(yè)的畢業(yè)生，雖然我到目前還沒(méi)有太想明白其中的原理，美國(guó)1/4的化工畢業(yè)生去到了電子行業(yè)工作，我們系的博士生師兄僅僅是我知道的就有一個(gè)在INTEL，一個(gè)在IBM就職。如果哪位同學(xué)知道其中的原因，歡迎補(bǔ)充。

能源行業(yè)

能源行業(yè)也是目前非常熱門的一個(gè)行業(yè)，之前對(duì)于投資領(lǐng)域人員的一個(gè)統(tǒng)計(jì)表明，最多人看好的投資領(lǐng)域就是能源行業(yè)。而我們能從什么角度切入這個(gè)行業(yè)呢？就我所知至少有四個(gè)子方向，分別是石油、電池、光伏產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)能源。

世界五百?gòu)?qiáng)中，石油領(lǐng)域的企業(yè)有殼牌、埃克森美孚、英國(guó)石油、中石油、中石化、雪佛龍、康菲石油，一共七家企業(yè)，我想這就能非常直觀地說(shuō)明傳統(tǒng)能源行業(yè)的強(qiáng)勢(shì)，而這些企業(yè)我想也是大家最容易想到的就業(yè)企業(yè)了，不過(guò)這還不是故事的全部，在這些企業(yè)里面咱們能夠做什么呢？

除了做技術(shù)之外，其實(shí)做任何工作都需要對(duì)于行業(yè)的深刻認(rèn)識(shí)，比如當(dāng)銷售，你最好能對(duì)這個(gè)產(chǎn)品和公司說(shuō)出個(gè)所以然來(lái)，比如當(dāng)HR，你必須知道什么樣的人適合這家企業(yè)，比如說(shuō)當(dāng)高管，你得在行業(yè)內(nèi)有許多朋友，能夠把握行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。我所知道的學(xué)長(zhǎng)，在中石油、中石化工作的就不說(shuō)了，大家都知道許多，我想說(shuō)在殼牌有一位重慶來(lái)的研究生學(xué)長(zhǎng)，從事的是銷售工作，做得也非常好。

能源行業(yè)的第二個(gè)方向是電池，不知道大家是否知道比亞迪最早做的是電池，做到后面才開始做汽車，并且他也非常重視新能源領(lǐng)域的布局，特別是電動(dòng)汽車的開發(fā)，我們系一位學(xué)長(zhǎng)很早就在比亞迪從事電池的生產(chǎn)研發(fā)工作，現(xiàn)在是分管其旗下一個(gè)電池生產(chǎn)的分公司的總經(jīng)理，咱們系的膜中心也有老師的研究方向是電池，以后的應(yīng)用前景應(yīng)該會(huì)越來(lái)越廣。

第三個(gè)方向是光伏產(chǎn)業(yè)，雖然目前由于之前的過(guò)度投資造成產(chǎn)能過(guò)剩，又收到國(guó)外高額反傾銷稅的擠壓，國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能企業(yè)都非常困難，但這都是暫時(shí)的，不能抹殺這個(gè)行業(yè)的重要性，太陽(yáng)能行業(yè)最重要的就是生產(chǎn)硅片，用于收集太陽(yáng)能，并且通過(guò)不同的生產(chǎn)工藝，提高光能轉(zhuǎn)化率，而目前的生產(chǎn)方法主要還是通過(guò)化學(xué)沉積的方法來(lái)進(jìn)行，這就需要許多化工之中的單元操作了，我社會(huì)實(shí)踐的時(shí)候參觀過(guò)的阿特斯太陽(yáng)能就有一位副總是我系學(xué)長(zhǎng)，這家企業(yè)去年一年的銷售額超過(guò)了一百億，發(fā)展極為迅速。

第四個(gè)方向是生物質(zhì)能源，這個(gè)方向相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)有這么成熟，還存在一些問(wèn)題需要解決，但是我們系的劉德華老師在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)投入了大量的精力，目前也建起了國(guó)內(nèi)第一套用于工業(yè)生產(chǎn)的生物乙醇生產(chǎn)設(shè)備，相信在不久的將來(lái)會(huì)產(chǎn)生巨大的效益。值得一提的是，我們最引以為豪的系友習(xí)副主席、劉延?xùn)|學(xué)姐上次回到系里視察時(shí)特別關(guān)注了劉老師的研究進(jìn)展，也許這也將成為國(guó)家將要重點(diǎn)投入的領(lǐng)域。

傳統(tǒng)化工行業(yè)

剛剛說(shuō)了這么多，大家可能也明白了化學(xué)工程對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域有哪些，傳統(tǒng)化工廠只是其中一個(gè)非常小的部分。

這里我指的是大家印象之中生產(chǎn)無(wú)機(jī)鹽類或者基礎(chǔ)化工原料的企業(yè)，這些企業(yè)可能沒(méi)有這么拉風(fēng)，同學(xué)幾乎不怎么愛去，可能只有每年個(gè)位數(shù)的本科畢業(yè)直接工作的同學(xué)會(huì)考慮這些地方，不過(guò)實(shí)際上從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)，也不見得就差，因?yàn)檫@些企業(yè)往往利潤(rùn)都是很高的。生化所的郭老師曾經(jīng)說(shuō)他當(dāng)班主任帶過(guò)的兩個(gè)學(xué)生，本科畢業(yè)沒(méi)保上研究直接工作了，選擇較少，到了湖北宜化，辛苦了兩年，后來(lái)企業(yè)快速發(fā)展，他們受到重視，很快成為了分公司的老總，同學(xué)還在學(xué)習(xí)的時(shí)候，他們就拿著好幾十萬(wàn)的年薪了（在湖北?。?，所以去這些企業(yè)也未必就不好，不過(guò)這也有個(gè)機(jī)遇和愛好的問(wèn)題。

并且，現(xiàn)在的企業(yè)已經(jīng)變得越發(fā)的現(xiàn)代化了，所有的監(jiān)控和操作都在保護(hù)非常完善的控制室里通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，除非特殊情況，現(xiàn)場(chǎng)根本就沒(méi)有兩個(gè)人，一個(gè)龐大的年產(chǎn)值幾十上百億的生產(chǎn)系統(tǒng)也只需要幾十個(gè)人就能夠操作了，根本就不是大家想象中的樣子了，這還要感謝自動(dòng)化系同學(xué)的付出。