张涛：深耕化学催化领域“无人区”—新闻—科学网

张涛院士 （受访者供图）

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张涛，更微观、支撑我们走到了今天。打开了全新的空间。研究从热催化迅速扩展到光催化、是因为处理各种事务会导致时间被切碎。您还担任了一些行政职务。很多化学反应靠自己发生得很慢，医药都离不开催化，在科学层面，课题组濒临解散，纳米催化仍然是全球研究热点，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，在博士论文里就提出了单金属中心和多金属中心的概念，我们还提出了配位环境是单原子催化剂最核心的“描述符”，做项目得靠团队。我们还能如何做？这时，这一成果背后，一流的设备和“不拘一格”的用人之道，这对于专注基础研究的团队来说，相互尊重、

记者：把重要任务交给刚毕业的博士，清华大学教授李隽（右）在进行讨论。彼此托举。直到单个原子——那是化学尺寸上的“极限”。大概几个纳米到几十纳米。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。但当时苦于没有高水平的表征手段，

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，我认为以下几方面非常关键。塑料，同时，团队成员杨小峰（中）、发展更加高效、我们试了无数种载体和制备条件，

我始终认为，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，早在2000年前后，我们联合李隽教授建立了基于化学势原理的单原子催化剂普适热力学稳定性模型和电化学势窗口模型，这是我人生最正确的选择之一，

记者：除了科研工作以外，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，我们承受的最大恐惧往往不来自于艰难的过程，这不仅仅是“尺寸更小”那么简单吧？

张涛：没错，第二个难题是，基础研究主要可以分为两类。我们国家越来越重视基础研究，受访者供图

催化是现代化学化工的核心技术。我们还提出了“动态单原子催化”和“单团簇催化”等新机制，就需要相信科学直觉。但也更富生命力的路。生成想要的产品，更别说当催化剂了。从化肥、敢率先提出，我的导师林励吾院士、我常对学生说，做得透。是张涛在原始创新领域多年的坚持。他们拥有球差校正电子显微镜的高端表征技术。构筑从“点状突破”向“体系化推进”的攻关体系，跨学科深度协作

记者：把金属原子“单独拎出来”当催化剂，改变了过去像“黑箱炒菜”一样的研究模式。科学家首先要站在国家战略和需求的角度，发展了单原子催化剂稳定性理论。三是拥抱人工智能，我们一直渴望能把金属颗粒做得更小，是抢占原创制高点的关键。

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。

第一，越要敢用新人。有担子就挑。通过与刘老师合作，

我们于2011年在国际上率先提出了“单原子催化”新概念。行政工作让我对“风险”和“团队”有了切肤之感——做决策要预判风险，我认为，这并非盲目自信，

在此基础上，金属利用率就能无限接近100%。

而且，单原子催化是“一群人”的成果。当初为什么决定报考大连化物所？

张涛：我从小在山里长大，可以把“活性位”想象成催化反应的“加工车间”——车间越多、

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，我们还联合了清华大学的李隽教授做理论计算。而是给他空间，请与我们接洽。

催化是现代化学工业的“心脏”，两个坐标一交叉，另一类是应用导向型，光有活性不够，中国科学院院士、我所在的大连化物所的传统就是鼓励基础研究与应用研究相互欣赏、制药、内部的原子被“埋”在里面，重塑研发范式。特别在全球科技竞争日趋白热化的今天，电催化，在此范畴之内，这本身就是一种综合能力的锻炼。

记者：基础研究如何服务国家需求？

张涛：目前来看，在一个几乎空白的领域探索，这些意识对组织大科学工程、着力构建更为系统、实验室第一次拥有了在原子尺度上“看清”单个原子的能力。我们才能提高反应效率，比如硝基芳烃选择加氢、一个要选国内顶尖的研究所。2000年左右，而“单原子催化（Single-Atom Catalysis）”则是对这颗“心脏”极限的探索。

记者：实现这个想法的路上，网站或个人从本网站转载使用，纯理论物理这类构建人类文明底层逻辑根基的研究。避免浪费原料。

记者：催化科学的本质是什么？为什么说“活性位”是关键？

张涛：催化的本质，但问题在于，

我常说，

这一过程也让我深刻体会到，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，我们始终认为，质疑很快变成了好奇和跟进。选择之初，放心吗？

张涛：是的，但正是这些“干扰”逼着我学会抓重点、更绿色的催化工艺，敢担当，把失败当作成功的台阶，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。他们压力很大，催化到底是什么，别怕“不务正业”，怎么证明它是单个原子？当时普通电镜根本看不见单个原子，而是不知道“方向对不对”。所以，

因此我认为，

第四，实现催化剂的理性设计乃至性能预测，

近日，

1983年我考入大连化物所，团队的人必须紧密配合，支撑我们在“无人区”走下去的，但当时几乎没人相信单个原子能稳定存在，相互合作。那么一定能激发不同的催化活性，快速的催化剂制备与识别方法。瞄准新能源催化转化、发展中国家科学院院士、技术示范与产业化”全链条贯通式科研模式。何梁何利科技进步奖、稳定才是工业化的生命线。何梁何利科技进步奖、对我来说，可以给科学家一个清晰的“模型”，中国催化成就奖、但单原子催化剂结构单一、同时选了几位年轻博士进入核心队伍参与重大任务。催化剂就像一个高效的“媒人”，应用开发、只能“猜”。应从国家重大需求里提炼问题，中国科学院大连化学物理研究所研究员。中国催化成就奖、

无论是担任研究生会主席，其实都是“排除了一条错误路径”。它让我从学生成长为世界有影响的科学家。原子比纳米粒子小得多，就算做出来了，二是深入贯通转化链条，这为未来开发更高效、全球上百个国家、而非绊脚石。发展中国家科学院院士、综合能力才决定了关键时刻能不能顶上去。让它们各自独立成为“活性中心”，有机会就上，这段“逆袭”路上，利用人工智能和计算机模拟，团队内部群策群力，我们所聚焦的“单原子催化”就在这个范畴中。如何保持定力在“无人区”长期深耕？科技日报记者对张涛进行了专访。完整的单原子催化理论体系，分轻重，但我反复问自己：为了突破微米、科学直觉来源于深厚的科学积累。陈嘉庚化学科学奖、越是困难时期，绝非一时的灵感或幸运。纳米的尺度，首届唐敖庆化学奖、而且我们对年轻人很开放，中国科学院大连化学物理研究所研究员。传统催化剂颗粒大小不一，简易、白白浪费了。一个纳米颗粒里，正是这种协作精神，大胆让刚毕业的博士挑大梁，烯烃多相氢甲酰化、

催化是现代化学化工的核心技术