点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架”
首页> 光明科普> 图文 > 正文

对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架”

来源:光明网2025-01-02 09:28

  2024年,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员张涛因提出“单原子催化”新概念荣获2024未来科学大奖“物质科学奖”。

对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架”

张涛院士荣获2024未来科学大奖“物质科学奖”

  这位15岁就上大学的少年的成长之路为更多的人知悉,从陕西安康大山深处到滨海名城大连,从所谓的“双非高校”到一流科研院所再到提出“单原子催化”这一原创性概念,这条路,可以“被参考、被学习”,也给了更多年轻人激励和勇气。近日,记者有幸采访到张涛院士,听他讲述“逆袭人生”。

  意外起点:从数学梦想到化学之旅

  1978年,郭沫若在全国科学大会闭幕式上发表了《科学的春天》讲话,激发了无数青年的科学热情,也包括年仅15岁的张涛。

  “在那个激情燃烧的年代,‘学好数理化,走遍天下都不怕’是我们的奋斗口号。”张涛回忆道,“郭沫若先生的讲话让大家热血沸腾,也是那时候埋下了科学报国的梦想。”

  在当时“早出人才、快出人才”的要求下,允许从高一挑选2%的优秀学生提前参加高考,安康中学挑选了11名成绩优异的高一学生,张涛位列其中。但因高二和高三课程还没学,他的高考成绩不算拔尖。最终,热爱数学的他被调剂到汉中师范学院(现陕西理工大学)化学系。

对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架”

张涛院士接受记者采访

  这次“意外”的调剂,却让张涛发现了化学的奥秘。在陕西理工大学的学习过程中,他逐渐被化学所吸引,那些物质的奥秘、合成新物质的乐趣,让他逐渐爱上了这门学科。

  回忆起这段经历,张涛说:“一开始有点不情愿、不甘心,但随着时间的推移,我发现化学世界充满魅力,它让我看到了物质创造的无限可能。”

  跨越山海:从陕南小镇到海滨名城

  张涛出生在陕南的安康市,一个被大山环绕的小镇。他从小就对大山外面的世界充满好奇,常常爬到山顶眺望远方,想象着山那边的世界。

  “一直好奇山的外面是什么,但爬到山顶,发现山外面还是山。”19岁大学毕业后,他回到母校陕西安康中学教了一年中学化学,同时准备报考研究生。他为自己定下了两个关键坐标:一个要在大海边,一个是要选中国最好的研究所。

  “两个坐标交叉后,1983年,我如愿来到中国科学院大连化学物理研究所开始读研。”他说,在那里,导师林励吾院士和臧景龄研究员,将他引进了催化化学的研究领域,开始从事高分散金属催化剂的研究。

  “选择到大连化物所读研究生,是我人生中最重要、最正确的选择之一。”张涛说,“这里一流的科学家、一流的科研设施、一流的科研氛围,都为我的成长提供了良好的条件和基础,使我一步步从学生成长为一位科学家。”

  创新突破:单原子催化的诞生与挑战

  在硕士和博士期间,张涛就开始研究高分散金属催化剂。那时的他,已经对催化剂的分散度和活性有了初步的认识。之后纳米催化的兴起使得纳米尺度效应广受关注,金属尺度的下降可以显著提高催化活性。这启发了张涛,他开始思考:如果将金属分散到更小的尺度,甚至达到单原子级别,催化活性会不会进一步提高?

对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架”

张涛院士指导学生

  这个想法听起来简单,但实现起来却困难重重。首先,如何制备出稳定的单原子催化剂就是一个巨大的挑战。金属原子在极小的尺度下极易团聚,难以保持单分散状态。此外,如何表征和鉴定单原子催化剂也是一个难题。当时的电镜技术还无法直接观察到单个原子。

  面对这些挑战,张涛和团队经过无数次的尝试和失败,终于找到了制备稳定单原子催化剂的方法。他们利用化学手段将金属原子溶解在溶液中,然后通过特定的方法将其负载到载体上,再通过一系列复杂的工序处理成具有活性的催化剂。同时,他们还与国际上的电镜专家合作,成功观察到了单原子催化剂中的单个原子。

  “我们的思考和研究到位了,世界仪器水平发展也到位了,使我们可以从球差校正电子显微镜中清楚地看到单个原子。”结合其他催化剂制备和表征技术,2011年,张涛团队在国际上首次报道了铂(Pt)以孤立金属单原子状态镶嵌于氧化铁(FeOx)中的多相催化剂,并提出了“单原子催化”的原创概念,引起了国际学术界的广泛关注。

  单原子催化不仅部分颠覆了传统催化理念,更为开发低成本高效贵金属工业催化剂提供了可能。“用化学最小的尺度来研究和理解催化反应的机理和本质,而不是像过去一样在‘黑匣子炒菜’,我觉得这个概念提出是十分必要和重要的”,张涛说,“我们希望通过这个概念推动催化领域的发展,为解决全球性问题贡献一份力量。”

  科研报国:既要上书架,也要上货架

  留任大连化物所后,张涛一度负责航天催化剂的研制工作。他和团队开发了肼水燃料分解催化剂,并应用于航天器的推进系统,为我国的航天事业做出了贡献。此外,他还完成了宇宙飞船生命保障系统中的拟人耗氧材料及组件的研制,并在“神舟”系列飞船上得到应用。

对话张涛院士:跨越山海,推动科研“上书架也上货架”

张涛院士指导学生

  除了航天催化剂外,张涛还带领团队还开发了多种高效脱氧剂,广泛应用于石油化工行业。这些脱氧剂可以有效去除石化产品中的氧气杂质,提高产品的质量和稳定性。

  “对于我们做科学研究的人来说,主要有两方面追求。一个是要‘上货架’,研发的东西要能够变成产品,所以我希望把单原子催化这个概念推向广泛的工业化应用,实现真正的成果转化。另一个追求是要‘上书架’,未来单原子催化的概念可能会和人工智能结合,实现催化剂的理性设计和精准制备,形成系统的单原子催化理论。如果这个理论能够指导该领域的发展,写进教科书,摆上书架,那更能体现理论的普适性和重要性,也能展现我国科学家对世界科学的贡献。”张涛说。

  除了科研工作外,张涛还非常注重人才培养和团队建设。“我一直鼓励学生要敢于创新、敢于挑战权威。”张涛说,“我希望他们能够在科研道路上不断探索、不断前进。”

  “科学无止境,一代人有一代人的追求。”张涛说,“我相信年轻一代肯定会站在我们的肩膀上去解决新的问题,为国家的科技进步贡献更大的力量。”(光明网记者宋雅娟 肖春芳)

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 四川阿坝:春雪润高原

  • 女足亚洲杯:中国队晋级四强

独家策划

推荐阅读
多牵头国际大科学计划  牵头组织实施国际大科学计划,是中国推动世界科技创新、应对全球共同挑战的重要路径,也是深度参与全球科技创新治理、加快建设科技强国的战略举措。
2026-03-13 10:03
12日,十四届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国生态环境法典》。非洲“绿色长城”毛里塔尼亚国家署官员艾莎·穆罕默德·布哈里·娜迪称赞说,生态环境法典体现了中国系统性应对生态和气候问题的“长期坚定承诺”。
2026-03-13 10:02
谈及国际深海矿产开发局势,孙黎表示,当前全球深海采矿虽处于试验阶段,但各国布局势头迅猛,竞争日趋激烈。潘越建议,司法应该向社会积极传递“损害必偿、犯罪必究”的清晰信号,为海洋经济高质量发展清淤护航。
2026-03-13 10:12
当春风拂过河套平原,“沉睡”一冬的黄河“醒了”。
2026-03-13 10:08
3月12日,十四届全国人大四次会议表决通过《中华人民共和国生态环境法典》。根据代表意见,法典中增加了关于鼓励和引导使用再生水、推进生活节水的规定,并对未经批准擅自取用地下水的违法行为提高罚款上限。
2026-03-13 10:04
助力人与自然和谐共生  “十五五”时期,推进长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展,是一项重要工作。
2026-03-13 10:03
光明日报北京3月12日电 记者张晓华12日从国家航天局获悉,天问三号火星取样返回任务通过前期的技术攻关和深化论证,相关关键技术均取得突破性成果,工程主线正在开展初样研制,计划今年转入正样研制阶段,各项工作进展顺利。
2026-03-13 10:02
电子的单向开关,奠定了现代信息社会的基石。“在单原子层厚的石墨烯上,刻出一个大小精确、形状不对称的孔,无异于在头发丝上雕巨型画作。
2026-03-13 10:01
“十五五”时期,香港要主动参与国家战略布局,将自身的国际化优势、专业服务优势与国家的发展需求精准对接,为实现更高水平的开放合作贡献香港力量。在科研方面,香港科研基础扎实,有实力承担国家重大科研任务;香港科学家对参与国家科技计划、推动国家科技创新怀有很高的热情和积极性。
2026-03-12 10:30
心脑血管疾病已成为威胁我国人民生命健康的“头号杀手”。与此同时,心脑血管疾病发病及致残、致死呈现出明显的年轻化趋势,疾病负担持续加重,对我国推进健康中国建设、实现全民健康目标构成了挑战。
2026-03-12 10:30
对此,应该充分发掘当地的生态价值和文化价值,探索因地制宜的保护路径,保留浓郁“农味”与“地方味”,让古老农耕智慧、生态智慧在当代生活中延续生机、展现活力。这样不仅有助于实现农文旅融合发展,还能给我们的子孙后代保留良好的生态环境和生态景观,接续传承好丰厚灿烂的生态文化。
2026-03-12 10:30
今年政府工作报告提出,深化拓展“人工智能+”,促进新一代智能终端和智能体加快推广,推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用,培育智能原生新业态新模式。张壮代表说,在竞逐人工智能创新的赛道上,柳州加速布局。
2026-03-12 10:30
记者詹媛11日从中国科技馆了解到,我国的科普大篷车项目自2000年启动实施以来,以“科普轻骑兵”的方式活跃在祖国大江南北,将前沿科技动态、趣味互动展品、优质科教资源送到基层公众身边。
2026-03-12 10:30
“龙虾”智能体通过整合调用通信软件和大语言模型,在用户本地电脑自主执行文件管理、邮件收发、数据处理等复杂任务。”魏亮说,有关方面也会持续做好安全监测,如发现相关安全风险将及时预警,为用户安全使用提供必要的技术支持。
2026-03-11 09:36
作为人类的“第二大脑”,AI for Science正在全球范围内引发科研范式的深刻变革,也成为全国两会期间代表委员关注的话题。3月7日,在全国政协十四届四次会议第二次全体会议上,全国政协委员、中国科学院院士周志华发言建议,以人工智能引领科研范式变革。
2026-03-11 09:36
全国政协委员、中国科学院院士、南京大学副校长周志华在接受光明网记者采访。
2026-03-11 07:00
以医工交叉+成果转化为抓手,凭借硬核科创成果精准攻坚,同时高标准建设国家药监局监管科学创新基地,为产业发展提供标准与工具支撑。
2026-03-11 09:33
作者:余有成 张立华 吴 飞(分别系中国人工智能学会副秘书长;复旦大学智能机器人研究院常务副院长、特聘教授;我国的独特优势,在于探索出一条“软件定义算力、算法驱动效能、人工智能+赋能场景”的创新路径。
2026-03-11 09:32
具体而言,在种植与流通环节,中药农业面临良种普及率不高、生产种植分散、标准化程度偏低等现实问题。可制定国家统筹的野生资源抚育与替代技术攻关清单,利用大数据监测价格与供给波动,增强产业链供应链韧性。
2026-03-11 09:31
光明日报北京3月10日电 记者张晓华从中国航天科技集团获悉,目前中国探月工程四期正稳步推进,2026年将研制发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。中国航天科技集团五院研究员孙泽洲表示,在行星探测方面,未来我国还将发射天问三号和天问四号。
2026-03-11 09:30
加载更多