膜技术是国际公认的二十一世纪绿色节能的高新技术，当今世界，全球变暖、能源短缺、水源紧张、环境污染，其控制与解决的方案无不与膜技术密切相关。新加坡通过膜技术的开发与应用，不但成功解决了自身的水源短缺问题，而且化危机为商机，从一个受马来西亚水供制约的岛国转化为国际瞩目的环球水务枢纽，向世界各地提供以膜技术为核心的海水淡化与废水资源化解决方案，将其最大的劣势变成最大的优势。

    可以大胆预测的是，随着开发的深入与应用的拓宽，膜技术在水质净化、循环经济与清洁生产中所起的作用将会与计算机对人类生活所产生的影响相媲美。本文在总结新加坡的水务经验及其对中国的启示的基础上，提出了以膜技术为核心构建中新“环保城”的循环经济产业结构模型，供中国政府讨论决策时参考。
 
    新加坡的水务经验
 
    新加坡是一个国土面积仅有六百多平方公里的岛国，几乎所有的资源与产品都依赖进口。新加坡的水源原本根据建国前六十年代初期与马来西亚所签订的两份供水协议，由马来西亚柔佛州经新马长堤引入新加坡。

    新马一衣带水，但多年来纷争不断，供水曾经是马国把握谈判主动权最为有力的筹码，也曾经是新加坡人最为难言的苦楚。笔者1985年厦门大学毕业后曾从事海洋环境与科学的研究工作数年，后到新加坡国立大学攻读博士学位，1997年在新加坡科技园创办三达膜，参与、见证了新加坡解决供水危机的规划、发展与实施的过程。
    鉴此，笔者就新加坡如何通过膜技术的开发与应用化解水供危机，并催生一个巨大的以膜技术为核心的环保与水务产业的经验总结为如下六点：

    1、战略先行、国家主导
    新马水供纠纷促使新加坡把水源问题当作国家战略予以优先考虑。作为一个面积狭小的岛国，虽说是热带雨林气候, 但贮水的地域与面积有限，地下水的开采更是严格禁止。因此新加坡唯有把目光转向四周的海洋，希望依赖高新技术，实现海水淡化。同时，新加坡建立了优秀的水务政策，把水源供应与污水处理等所有与水相关的部门集中到环境与水源部统一规划与管理，以此统筹新加坡水资源的开源与节流。
    2、政府搭台，企业唱戏
    当年新加坡把海水淡化作为国家战略优先发展时，政府采取的策略是积极鼓励全球商家充分利用新加坡的平台显现才能，展示技术，创新研发，开拓商机。在政府搭台的背景下，这一领域几乎所有国际领先的企业均向新加坡介绍他们在海水淡化方面的经验与技术。当时，国际海水淡化普遍采用的仍然是多级闪蒸、低温蒸馏等在中东广泛应用的技术。膜法海水淡化虽然不乏研究且屡有报道，但尚未成为应用的主流。
    3、广招人才，集中开发
    九十年代初，一批改革开放后在中国大学毕业、曾赴欧美留学工作数年的中国学者受新加坡招聘人才优惠政策的吸引从世界各地辗转来到新加坡生根发芽。另外，也有一批像笔者一样直接受新加坡政府奖学金资助的中国留学生在此茁壮成长。今天这些人中大多数已成为新加坡国家研发创新的主力军。毫不夸张地说，新加坡在国际科技界拥有的地位与影响，这批人才的贡献功不可没。
    虽然新加坡广招各方面人才，但政府深知新加坡必须把有限的资源用于攻克新加坡最为迫切需要解决的课题或投入到最能为新加坡增强核心竞争力的领域。比如，新加坡成立了一个由李显龙总理亲自挂帅的国家创新研发理事会，其研发的主攻方向却限定在环境水务、生物医药、清洁能源、动漫与多媒体四个领域。就海水淡化而言，当年正是由科学家指出应该尽量避免采用以相变为核心的蒸发技术淡化海水，因为不但成本高昂，还将使新加坡面临的水源问题转化为全球愈来愈严重的能源问题。这一意见受到了政府的高度重视，新加坡研发的注意力聚焦到开发不涉及相变的以膜技术为核心的海水淡化工艺，并从新材料、节能、防腐、海水综合利用等多个与海水淡化相关的领域展开了深入研究与广泛探讨。
    4、示范项目，抛砖引玉
    当新加坡探讨通过膜技术淡化海水时，发现应用膜技术回收废水制备新生水比海水淡化的成本更低。因此新加坡先于海水淡化起动了新生水的示范工程。与中国多数的科研主管部门不同，新加坡并未着眼于如何把实验室的研究成果推向产业市场，而是大力支持以企业为主体的开发应用，通过示范项目吸引全球商家。在示范项目中，科学家只参与指南制定，不参与市场竞争，从而避免了国内传统科技体制中指南的编制者也是国家资金的分享人，既当裁判员又当运动员的弊端。政府以市场换技术，不惜工本建造示范项目，通过招投标的方式鼓励全球企业积极参与竞争，展示科研成果，应用最新技术；科学家则是通过企业承建的示范工程发现问题、解决问题并提出更好的思路与方案供政府决策参考。
    5、构建模式，树立品牌
    在示范项目成功的基础上，新加坡政府敏锐地觉察到运用膜技术实现废水资源化制备新生水不但可以解决新加坡的水供问题，更可以催生一个巨大的环保与水务产业。为新加坡的产业转型与对外拓展找到了一个新的闪光点。因此新加坡采用政府主导、企业参与的方式，构建了一个良好的运用膜技术实现水循环利用的商务模式。通过开放政府的自来水厂与污水处理厂进行技术改造与产业升级，明确指定用膜技术净化原水及实现废水资源化制备新生水，为企业提供平台，为新加坡打造品牌。
    2003年的新加坡国庆日，时任新加坡总理的吴作栋资政带领数万人共饮新生水的场景至今令人难忘。从此，新加坡的水品牌应运而生。今年3月，李显龙总理亲自为第四座通过膜技术将废水再生为新生水的工厂落成剪彩，并对外宣布至2010年，膜法新生水的供应量可以达到全国总水供量的30％，更把新加坡的水品牌推向一个新的高潮。
    6、营造商机，全球推广
    在明确了大力发展以膜技术为核心的回收利用废水制备新生水的目标后，新加坡首先通过国际相关组织以最严格的规范标准鉴定新生水的质量，向世界证明通过膜技术生产的新生水，其纯度远远高于普通饮用水的标准，并以此向国际社会证明饮用新生水是安全可靠的。其次，出台了一系列配套政策鼓励商家使用新生水；新生水产量不断增大，成本不断降低，形成良性循环。第三，政府主导组织新加坡企业参与国际水务市场的开发与竞争，并定期组织企业参与由部长率领的经贸代表团赴中东、印度、中国等缺水地区推介新加坡的优秀水务经验。此次吴资政面晤温总理时提出了新中合作共建“环保城”的构想正是新加坡政府为企业“营造商机，全球推广”的最佳写照。
 
    新加坡经验对中国的启示
 
    新加坡针对新马水供纷争，确定了利用膜技术向海洋要淡水的国家战略，在开发的过程中，发现应用膜技术回收废水制备新生水的成本比海水淡化的成本更低，不但可使新加坡的废水再生循环使用，还能解决目前困扰全球的环境污染与水源短缺问题，因此在新加坡催生了一个巨大的以膜技术为核心的环保与水务产业。
    新加坡水的故事是一个现代奇迹的故事，当国际上很多专家相信缺乏水源将是世界面临的主要挑战时，新加坡依赖膜技术的开发与应用已经逐渐实现了水源供应的自给自足。笔者认为新加坡的水务经验对中国有如下五点启示：
    1、“取”之以鱼，莫若以渔
    新加坡在水源开发与管理方面所取得的成绩，已经使其在全球引人瞩目，也为新加坡多家环保与水务公司开拓了庞大的国际市场。但笔者以为，中国应当学习的是新加坡面对困难、思考对策、解决问题、创造商机的方法，而不仅仅是利用新加坡的技术与经验解决中国某一城市、某一局部的环保与水源问题。新加坡通过膜技术为岛国增建了新生水与海水淡化两个水喉，而中国应当考虑如何通过膜技术改造传统产业、促其产业升级，实现经济增长与环境保护的协调发展。
    2、知己知彼，融会贯通
    如果说解决水源问题是当时新加坡面临的巨大挑战，催生环保产业、发展水务科技则是新加坡的另一个里程碑。中国目前面对的挑战是如何改变粗放的资源利用率低下与环境污染严重的经济增长方式。 因此，建立一个以膜技术为核心的经济增长与生态保护同步协调的中新“环保城”意义重大。一方面，中国应在反思传统的水利工程仅仅是实现了水的时空转换，并没有改变全国水资源短缺、人均水占有量不足全球1/4的事实的基础上，充分借鉴新加坡在水源开发与管理方面的成功经验，通过膜法海水淡化与废水资源化实现水的开源与节流。另一方面，要把膜技术的开发与应用从废水处理的末端治理方式提升到循环经济与清洁生产的层面，使膜技术开发与应用的深度与广度升华到一个新的境界。笔者创立的三达膜在这一领域积累了大量的实践与经验可供借鉴。
    3、科技为源，人才为本
    当长堤对岸的供水无法依赖时，作为一个岛国，考虑的出路是如何把四周的海水变成可饮用的水。在海水淡化的探索过程中，新加坡开发了成本更低、效率更高、应用更广的以膜技术为核心的废水资源化制备新生水的方法。新加坡的成功基于如下两个立足点：一是科技，二是人才。
    中国对膜技术的研发并不陌生，国家投入了大量的财力、人力与物力，也有大量的科技论文与鉴定成果，然而基于中国自主知识产权的实际应用不多。这方面新加坡的成功经验能够给予中国很好的启示。况且，许多中国学者参与了新加坡的环境与水源开发与管理计划，中国政府如能突破传统的科技体制，让参与新加坡实战的中国留学生在国家科研863、973计划及拟议中的中新“环保城”拥有一个施展抱负的平台，将有利于中国科技产业的健康发展与良性循环。
    4、循环经济、持续发展
    发展循环经济、寻求生态环境与经济成长和谐的“双赢”之路已成为解决资源日趋枯竭、污染日渐严重问题的最佳途径。循环经济与清洁生产的出现，使得经济增长和生态保护之间不再相悖。笔者创立的三达膜近年来开发了数百项以膜技术为核心的循环经济与清洁生产新工艺，并在许多制药、染料、化工、冶金、轻工食品、饮料生产企业中获得了十分成功的应用，化解了“鱼（经济发展）和熊掌（环境保护）不可兼得”的矛盾，笔者坚信三达膜的成功经验，对推动中国大力发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型社会，贯彻和落实科学发展观，构建和谐社会具有重要的意义。
    5、中新合作，优势互补
    中新两国渊源深厚，文化相通，具有广泛的合作领域与巨大的合作空间。一方面，中国可以利用新加坡优秀的规划理念、创新的研发机制、先进的环保经验与独特的发展模式解决经济增长与环境保护相互协调的问题，另一方面，中新两国可以共同发展巨大的环保与水务产业，把新加坡的品牌优势与中国的制造业优势有机结合，同时利用新加坡广泛而密集的自贸协议网络与国际平台，实施中国政府提倡的中国企业“走出去”的战略，既能分散中国的贸易顺差，减轻人民币升值的压力，又能使中国企业和新加坡本身受益。
 
    中新“环保城”的循环经济产业结构模型
 
    笔者建议，选择一个一旦解决水资源短缺问题即可带动传统农业、基础工业、生物化工、清洁能源、生态环境、保健医药、现代物流等行业协调发展与持续增长的中小城市或大城市中的一部分作为拟议中的中新“环保城”，由新加坡政府组织的财团创新规划、投资发展。
    附图描绘了一幅以膜技术为核心、水循环为载体、清洁生产为主题的循环经济结构全景：
    1.各种水源（无论是工农业生产的废水还是苦咸水或海水）经过膜处理可得到各种级别的净水，然后分别应用于生态农业、生物化工、机械电力、冶金钢铁、石油开采、轻工造纸、印染纺织等行业。
    2.钢铁冶金工业中使用大量的酸和碱，导致大量的酸、碱废水的产生，选用适当的膜工艺，可以实现膜法回收酸、碱，同时实现中水回用。同样采油过程中产生的大量含油废水通过膜技术实现油水分离，回收石油的同时所分离纯化的净水则作为油田回注水使用，油田回注水成本大大降低。
    3.燃煤烟气通过膜法脱硫回收硫酸作为基础化工原料；煤化工合成氨的尾气可通过气体分离膜回收氢气，它是以质子交换膜为核心的燃料电池的重要原料，是当今世界最引人瞩目的的清洁能源。
    4. 电厂的余热蒸汽用于生物化工，把传统的农业资源转化为高科技的保健医药产品。农产品加工的淀粉经过生物化工产业链，可依次制得糖、黄原胶、糖醇、赤霉素、青霉素、维生素C等。黄原胶既可作为食品添加剂，也可用于采油工业的驱油剂增加石油开采的收率；赤霉素可以回用到农业中，用于促进杂交水稻的增产及其他农作物的丰收；目前中国的维生素C、赤霉素、青霉素生产称霸全球的重要原因是通过应用三达膜的技术，在降低能耗、增加收率的同时改进产品质量、减少污染排放。
    5.传统农业的废弃物秸秆等可用于发电，更可以通过酶膜反应器制备工业酒精，再通过渗透汽化膜转化为燃料乙醇，避免了应用蒸馏技术制备燃料乙醇这种耗能换燃料的工艺。而工业酒精的更大规模应用则是通过膜催化的方式转化为生物乙烯，随后与传统石化工业中的乙烯后续合成装置对接。
    若规划中的中新“环保城”能够把新加坡的环保与水务经验拓展到应用高新技术改造中国的传统产业，促其产业升级，实现经济增长与环境保护协调发展的目的，是对新加坡提出的更大挑战，对中国建设环境友好与资源节约的新型城市具有更大的示范与指导意义。
笔者坚信：以新加坡建国四十二年来所展示的智慧及其面对困难、寻找对策、解决问题、创造奇迹的能力，新加坡有能力将这一新的挑战转化成更大的机遇！
    三达膜于1997年由蓝伟光博士在新加坡科技园创立，2003年6月在新加坡证券交易所主板上市，曾荣获德勤会计师事务所评定的新加坡最具成长的高科技上市公司、亚太地区最具成长的高科技500强第28名等荣誉。三达膜以膜技术开发与应用为核心，业务领域涉及膜材料制备、膜系统集成、膜应用开发、环保水务、生物化工等相关产业。旗下拥有海内外全资和控股子公司20余家，在新加坡、中国、德国、美国、印度、印尼等国均有分支机构。三达膜拥有一批博士、MBA、具有丰富行业经验的专家、学者组成的技术与管理团队。集团下设膜工程技术中心与博士后工作站，并与海内外多所著名高校共建研发中心。
    三达膜董事局主席蓝伟光博士系新加坡国立大学、中国厦门大学、南昌大学兼职教授、博士生导师，新加坡厦门大学校友会会长、中国新加坡商会福建分会常务副会长、新加坡中资企业协会名誉理事、国际海水淡化协会中国分会副会长、中国膜工业协会副秘书长、新加坡中华总商会商务委员。蓝伟光博士以其在膜技术领域卓越的开发与上下游工艺相结合的膜应用过程的能力而著称，被中外媒体誉为“技术成就膜王”，“中国膜术师”等称号，曾荣获香港亚洲周刊“杰出华人青年企业家奖”、新加坡国立大学“杰出校友奖”、中国国务院侨办“杰出创业奖”、中国技术市场协会“金桥奖”等多项荣誉。
    附件二：膜技术的特点与应用简介
 
    膜是在仿生学的基础上发展起来的新兴技术，它是模仿细胞膜的功能人工合成的具有选择性分离特征的化工复合材料。根据膜的应用，膜可分为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜、气体分离膜、渗透汽化膜、离子交换膜、质子交换膜、分子扩散膜、电渗析膜、膜反应器、膜催化器等。根据制膜材料，膜可分为高分子膜、陶瓷膜、金属膜等。根据膜的构型，膜可分为卷式膜、平板膜、管式膜、中空纤维膜等。
    膜技术为原水净化、废水资源化、空气污染控制与产品回收提供了一条极为简便有效的途径。选择适当的膜分离过程不但可解决目前许多产品生产过程中应用传统工艺无法解决的难题，而且能够提高原料的转化率与产品的回收率，在改进产品质量与增加生产收益的同时，减少原料与产品在废水、废气中的流失，符合循环经济与清洁生产的要求与规范。
    膜技术与传统的反应分离、浓缩纯化技术相比，具有效率高、能耗低、污染少、自动化、设备简单、结构紧凑、易于维修管理等优点，因此，在制药、化工、石油、染料、纺织、印染、造纸、电子、食品、饮料、冶金、农业、污水处理、空气净化、生物工程等领域得到越来越广泛的应用。

2007年4月，新加坡吴作栋资政与中国温家宝总理会晤时，正式提出中新合建“环保城”的构想。双方原则同意在中国选择一个水资源短缺的中小城市，或一个大城市的周边地区，借鉴新加坡的水务经验打造环境友好、可持续发展的中新“环保城”。值得指出的是，新加坡水务经验的核心是膜技术的开发与应用。
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