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

  • 习近平会见柬埔寨人民党主席、参议院主席洪森

  • AI漫剧 | 拒绝毒品!人生不像游戏,没有可以重来的关卡

独家策划

推荐阅读
当地时间24日,世界气象组织在日内瓦为中国工程院院士、中国气象局卫星气象专家许健民颁发第七十届国际气象组织奖,表彰他为天气预报、卫星气象事业以及气象业务服务作出的卓越贡献。
2026-06-26 09:28
来自英国伦敦国王学院与加拿大麦克马斯特大学衍生公司Block Biosciences等机构的科学家,正在研制一类靶向IMPDH2酶的候选药物。团队已设计并合成了数百种靶向IMPDH2的候选药物,正从中层层筛选最优化合物,力争尽快推向临床开发。
2026-06-26 09:26
6月25日,以“弘扬伟大抗疫精神 走好疾控新长征路”为主题的2026年“我和我的疾控故事”宣讲会在中国疾病预防控制中心举办。中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心综合防治与政策室主任单多的故事,要从一双生了冻疮的手讲起。
2026-06-26 09:23
届链博会期间,贸促智库交流活动暨全球供应链报告与指数发布会在京举办。2018—2025年,促进指数、连接指数、创新指数、韧性指数均呈上行态势,表明全球供应链继续朝着更具韧性、更有效率、更富活力的方向发展。
2026-06-26 09:20
需要看到,保护耕地是推进乡村全面振兴、建设宜居宜业和美乡村的重要组成部分,广大农民是保护耕地的重要行动主体。
2026-06-26 09:19
卢宇彤介绍,“灵晟”依托国产高性能CPU、片上高带宽内存、高速互连网络、高吞吐存储、三维浮动正交、全液冷散热等多项核心技术创新打造。如今,面向科学、工程、产业各领域的大规模应用需求,“灵晟”提供多学科、全流程、多精度融合的科学智能应用生产级平台。
2026-06-25 09:36
日内瓦时间6月24日,中国工程院院士许健民从世界气象组织秘书长塞莱丝特·绍洛手中郑重接过第70届国际气象组织奖奖章。作为我国气象卫星事业的开拓者、见证者,许健民的身影,也是中国气象人实干创新、勇攀高峰的生动写照。
2026-06-25 09:33
在中国与泰国联合倡议下,世界贸易组织信息技术协定委员会23日举办专题研讨会,围绕信息技术协定支持人工智能就绪及包容性数字化转型展开探讨。
2026-06-25 09:32
如果它们真的是宇宙中的某种全新的事物,将改变我们对宇宙的认知,正如20世纪60年代类星体(星系中心进食的黑洞)的发现彻底革新了星系演化理论一样。”  无论直接坍缩理论是否正确,小红点都可能是超大质量黑洞的前身,后者构成了现代星系的核心。
2026-06-25 09:27
绿电直连之所以能够从概念走向实践,离不开技术进步与产业协同的共同托举。随着市场机制与技术体系不断成熟,绿电直连有望从单点示范走向规模化网络发展,成为产业绿色转型的“新动脉”。
2026-06-25 09:32
事实上,天气预报从来不是一成不变的“标准答案”,而是一门在复杂大气运动中不断逼近天气真相的科学。但我们必须正视:天气预报是一门预测科学,天气系统的复杂性,是全球气象领域共同面临的世界级难题。
2026-06-25 09:28
AI的介入,正在将控制“人造太阳”从一门依赖经验和试错的手艺,提升为一门可计算、可预测、可自主优化的科学。
2026-06-25 09:31
瑞士巴塞尔大学科学家研制出一款多功能纳米递药机器人,由推进模块和有效载荷模块构成,两种模块可重复使用,并能够自行组装。
2026-06-24 09:58
从“双链贯通”升级为“四链融合”,折射出中国推动科技创新与产业创新深度融合的有力步伐。
2026-06-24 09:48
该成果通过改善帕金森患者最难治疗的行走障碍,开启了个性化神经调控新篇章。
2026-06-24 09:47
国家卫生健康委23日印发《营养指导员服务技术指南(试行)》,针对营养指导员提出营养监测与调查、膳食营养状况评价、营养咨询与指导、营养配餐、营养科普教育等五方面工作的技术能力要求。
2026-06-24 09:46
国家粮食和物资储备局23日发布的最新数据显示,随着夏粮陆续收获上市,旺季收购正逐步展开。
2026-06-24 09:44
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
加载更多