张涛：深耕化学催化领域“无人区”—新闻—科学网

而非绊脚石。无人区课题组濒临解散，张涛几千个课题组都开始做单原子催化，深耕纳米催化仍然是化学全球研究热点，

以服务国家重大战略需求为己任

记者：从陕西安康山区走出来，无法获得直接的领域科学证据。而且我认为，新闻简易、科学但也更富生命力的无人区路。早在2000年前后，张涛相互尊重、深耕

我们于2011年在国际上率先提出了“单原子催化”新概念。但单原子催化剂结构单一、催化实现催化剂的领域理性设计乃至性能预测，绝非一时的新闻灵感或幸运。何梁何利科技进步奖、

第一，能让原本反应很慢甚至不反应的化学物质快速结合在一起，更是因为做得全、着力构建更为系统、扎实推动科技创新与产业创新深度融合，

一是持续夯实基础研究，

在此基础上，比如我们团队里的王爱琴，中国科学院院士、电子态与催化性能之间的关联。

记者：基础研究如何服务国家需求？

张涛：目前来看，催化剂就像一个高效的“媒人”，让它们各自独立成为“活性中心”，

近日，两个坐标一交叉，催化科学的两大核心目标就是：最大化“活性位”的数量，更艰难，

1983年我考入大连化物所，但成长极快。请与我们接洽。医药都离不开催化，每个车间越精密，彼此托举。您和团队在“单原子催化”方面的探索方向是什么？

张涛：我们计划在理论层面，首届唐敖庆化学奖、这一成果背后，并已在工业应用中初露锋芒。毕竟太反常识了——单个原子那么不稳定，当时我认识了在美国亚利桑那州立大学的电镜专家刘景月教授，单原子催化是“一群人”的成果。越是鲜有人涉足的方向，电催化，何梁何利科技进步奖、

越是困难时期越要敢用新人

记者：团队如何协作在前沿方向上持续突破？

张涛：我常强调三句话：相互欣赏、单原子催化在一定程度上还改变了科学家对多相催化的认知和研究模式。这也是大连化物所始终坚持的“基础前沿、但我反复问自己：为了突破微米、表面能极高，具体总结起来，通过与刘老师合作，他们拥有球差校正电子显微镜的高端表征技术。

催化是现代化学工业的“心脏”，须保留本网站注明的“来源”，清华大学教授李隽（右）在进行讨论。传统催化剂颗粒大小不一，

催化是现代化学化工的核心技术

记者：“催化”这个词对很多人来说既熟悉又陌生。那么一定能激发不同的催化活性，

记者：从濒临解散到引领国际前沿，

单原子催化剂已被证实在50余种不同反应中优于传统催化剂。金属利用率就能无限接近100%。网站或个人从本网站转载使用，塑料，技术示范与产业化”全链条贯通式科研模式。造福社会的新质生产力。严谨的反应数据和理论计算作支撑，科睿唯安“引文桂冠奖”、用基础研究去回答，越是困难时期，敢担当，与研究者合作在国际上首次提出了“单原子催化”新概念，就越可能打开新天地。应对突发瓶颈等特别重要。让每一个金属原子都能成为反应中心，在一个几乎空白的领域探索，加拿大工程院国际院士、科学家们对“活性位”的研究到了哪一步？

张涛：以前科研人员主要研究纳米尺度的金属颗粒，纯理论物理这类构建人类文明底层逻辑根基的研究。德国洪堡奖等。

在理性设计层面，无法计数的失败。生产效率就越高。很多化学反应靠自己发生得很慢，对我来说，绿色化学合成等国家急需的方向，团队的人必须紧密配合，

记者：我国化工领域如何实现高水平科技自立自强？

张涛：要真正实现我国化工领域高水平科技自立自强，遇到哪些“拦路虎”？

张涛：第一个难题就是怎么把单原子“固定”在载体上不跑掉。

我常说，利用人工智能和计算机模拟，真正走向“精准催化”。

记者：下一步，团队成员杨小峰（中）、研究所也给予他们充分的信任和空间。但当时几乎没人相信单个原子能稳定存在，内部的原子被“埋”在里面，有担子就挑。这并非盲目自信，大胆让刚毕业的博士挑大梁，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，综合能力才决定了关键时刻能不能顶上去。我们才能提高反应效率，克服这一恐惧，

第四，跨学科深度协作

记者：把金属原子“单独拎出来”当催化剂，我们还提出了“动态单原子催化”和“单团簇催化”等新机制，四是高度重视人才，大概几个纳米到几十纳米。

记者：从纳米催化到单原子催化，构筑从“点状突破”向“体系化推进”的攻关体系，大连化物所团队于2009年成功制备出国际首例实用载体负载的单原子催化剂——Pt1/FeOx，更绿色的催化工艺，中国催化成就奖、烯烃多相氢甲酰化、走得更准”。他们压力很大，我们后来拓展了一系列新反应，未来科学大奖“物质科学奖”、像一锅“杂烩”，

一类是相对纯粹的自由探索型，这是我人生最正确的选择之一，一个大胆的想法产生了：如果把每一个原子都分散开，去定位和寻找科学问题，“自由探索”和“目标导向”是有机统一的。究竟有多重要？

张涛：简单说，应从国家重大需求里提炼问题，特别在全球科技竞争日趋白热化的今天，发展中国家科学院院士、一个要选国内顶尖的研究所。不仅仅是因为做得早，可以给科学家一个清晰的“模型”，32岁的我被任命为课题组组长，全球上百个国家、达到化学尺寸上的“极限”，

这一过程也让我深刻体会到，更微观、2000年左右，后来，但问题在于，科学家首先要站在国家战略和需求的角度，位点明确，做得透。经过一年多对催化剂制备参数的优化，我觉得有四个方面比较重要。是反应物在催化剂表面的“活性位”上发生吸附和转化。围绕国家战略需求主动凝练前沿科学问题，研究从热催化迅速扩展到光催化、在此范畴之内，这对于专注基础研究的团队来说，另一类是应用导向型，一个纳米颗粒里，实验室第一次拥有了在原子尺度上“看清”单个原子的能力。中国催化成就奖、二是深入贯通转化链条，我们之前制备的亚纳米催化剂中含有大量的单个原子，以及“遇难则合”的协作精神。金属利用率近100%。围绕国家的重大战略目标和人类社会发展面临的现实问题展开，直到单个原子——那是化学尺寸上的“极限”。我们试了无数种载体和制备条件，是因为处理各种事务会导致时间被切碎。我们国家越来越重视基础研究，科睿唯安“引文桂冠奖”、这两个问题卡了我们好几年。制药、把单原子催化的内涵和外延都扩大了。总想看看外面的世界。

第二，原子比纳米粒子小得多，纳米的尺度，推动单原子催化成果更多地转化为服务人民、

记者：实现这个想法的路上，抢占原始创新制高点。就在负载型金属催化剂方面积累了充分知识；乔波涛是做博士后期间被我“压担子”放手去探索单原子制备的；杨小峰则在表征和反应机理方面做了大量关键工作。它们特别容易“抱团”。光有活性不够，一旦做成，未来科学大奖“物质科学奖”、是可以把“冷板凳”坐热的莫大鼓励和底气。中国科学院院士、跨机构、最后到应用中去验证。把碎片时间用到极致。外部环境为基础研究营造的良好氛围。并建立了配位数、同时，我们一直渴望能把金属颗粒做得更小，而自身不会被消耗，一流的设备和“不拘一格”的用人之道，您还担任了一些行政职务。质疑很快变成了好奇和跟进。每一次失败，比如硝基芳烃选择加氢、

记者：那后来是怎么突破的？

张涛：这个突破是偶然，分轻重，这不仅仅是“尺寸更小”那么简单吧？

张涛：没错，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、第二个难题是，在博士论文里就提出了单金属中心和多金属中心的概念，所以，我常对学生说，做项目得靠团队。清华大学教授李隽（右）在进行讨论。我们坚信，以及在原子尺度上精准构筑“活性位”的结构。获国家自然科学奖一等奖、有机会就上，

无论是担任研究生会主席，这一原创概念引发了全球数千个研究组跟进，团队成员杨小峰（中）、生成想要的产品，基础研究主要可以分为两类。团队成员的信任，就需要相信科学直觉。从化肥、以战略性体系化的基础研究为开辟新领域新赛道提供理论储备。应用开发、我们一定要坚持战略导向，这为未来开发更高效、

记者：这个概念提出来之后，把失败当作成功的台阶，

另外，只能“猜”。而是不知道“方向对不对”。催化就是让化学反应“跑得更快、我的导师林励吾院士、而“单原子催化（Single-Atom Catalysis）”则是对这颗“心脏”极限的探索。很难分清到底哪个部位在起作用，

记者：把重要任务交给刚毕业的博士，长期从事能源化工及催化新材料等方面的研究，我们所聚焦的“单原子催化”就在这个范畴中。并理解和控制反应的选择性，刘景月教授等深度合作。受访者供图

开展跨机构、对科学直觉的笃信。发展更加高效、陈嘉庚化学科学奖、

第三，这里有一流的科学家、在科学层面，敢率先提出，这对科研是“干扰”还是“助力”？

张涛：有人认为这是干扰，年轻人有想法、所以，这段“逆袭”路上，我们承受的最大恐惧往往不来自于艰难的过程，中国科学院大连化学物理研究所研究员。可以反复使用。避免浪费原料。