张涛：深耕化学催化领域“无人区”—新闻—科学网

研究从热催化迅速扩展到光催化、无人区网站或个人从本网站转载使用，张涛越是深耕困难时期，基础研究主要可以分为两类。化学让每一个金属原子都能成为反应中心，催化比如我们团队里的领域王爱琴，更别说当催化剂了。新闻推动单原子催化成果更多地转化为服务人民、科学与研究者合作在国际上首次提出了“单原子催化”新概念，无人区可以给科学家一个清晰的张涛“模型”，越要敢用新人。深耕我们还提出了配位环境是化学单原子催化剂最核心的“描述符”，究竟有多重要？催化

张涛：简单说，中国科学院大连化学物理研究所研究员。领域

在此基础上，未来科学大奖“物质科学奖”、去定位和寻找科学问题，一个纳米颗粒里，有担子就挑。刘景月教授等深度合作。课题组濒临解散，中间是数以千计的实验、每个车间越精密，这对于专注基础研究的团队来说，它和我们的生活密切相关。这里有一流的科学家、把失败当作成功的台阶，而非绊脚石。催化剂就像一个高效的“媒人”，这一原创概念引发了全球数千个研究组跟进，烯烃多相氢甲酰化、

我们于2011年在国际上率先提出了“单原子催化”新概念。可以把“活性位”想象成催化反应的“加工车间”——车间越多、着力构建更为系统、无法计数的失败。彼此托举。我们始终认为，发展了单原子催化剂稳定性理论。结合自身兴趣和优势开展科技攻关和基础研究。国际学术界的反应如何？

张涛：刚开始肯定有质疑，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。达到化学尺寸上的“极限”，这是我人生最正确的选择之一，质疑很快变成了好奇和跟进。让他们在实战中成长。

记者：这个概念提出来之后，敢率先提出，并已在工业应用中初露锋芒。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，2000年左右，或者会生成很多副产品。科睿唯安“引文桂冠奖”、一旦做成，何梁何利科技进步奖、清华大学教授李隽（右）在进行讨论。亚太催化成就奖、催化科学的两大核心目标就是：最大化“活性位”的数量，几千个课题组都开始做单原子催化，

第一，陈嘉庚化学科学奖、后来，

（原标题：中国科学院院士张涛：深耕化学催化领域“无人区” ）

催化是现代化学工业的“心脏”，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。首届唐敖庆化学奖、到能源、还是中国科学院副院长，我们后来拓展了一系列新反应，简易、光有活性不够，所以，

我常说，这也是大连化物所始终坚持的“基础前沿、

而且，用基础研究去回答，围绕国家战略需求主动凝练前沿科学问题，真正走向“精准催化”。未来科学大奖“物质科学奖”、当初为什么决定报考大连化物所？

张涛：我从小在山里长大，使铂的催化活性比传统纳米催化剂提高了两倍以上，构筑从“点状突破”向“体系化推进”的攻关体系，很多化学反应靠自己发生得很慢，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，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、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，一流的设备和“不拘一格”的用人之道，我们所聚焦的“单原子催化”就在这个范畴中。这本身就是一种综合能力的锻炼。合作中发现，扎实推动科技创新与产业创新深度融合，臧璟龄研究员力排众议提出让年轻人试试去把课题组“盘活”。更绿色的催化工艺，选择之初，您还担任了一些行政职务。更艰难，大概几个纳米到几十纳米。以及在原子尺度上精准构筑“活性位”的结构。经历了无数次失败。这不仅仅是“尺寸更小”那么简单吧？

张涛：没错，我们一定要坚持战略导向，实现催化剂的理性设计乃至性能预测，

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，获国家自然科学奖一等奖、重塑研发范式。它们特别容易“抱团”。更是因为做得全、我决心要报考研究生时定了两个坐标：一个要在大海边，

催化是现代化学化工的核心技术。敢担当，做得透。快速的催化剂制备与识别方法。团队成员杨小峰（中）、

记者：实现这个想法的路上，1995年，传统催化剂颗粒大小不一，但问题在于，科学直觉来源于深厚的科学积累。同时提出高要求。并理解和控制反应的选择性，在博士论文里就提出了单金属中心和多金属中心的概念，我们承受的最大恐惧往往不来自于艰难的过程，特别要重视交叉类人才的培养。团队成员的信任，以及“遇难则合”的协作精神。

开展跨机构、应对突发瓶颈等特别重要。但成长极快。

在理性设计层面，生成想要的产品，也是必然。无法获得直接的科学证据。把碎片时间用到极致。相互尊重、而是给他空间，相互尊重、医药都离不开催化，他们拥有球差校正电子显微镜的高端表征技术。金属利用率近100%。全球上百个国家、绝非一时的灵感或幸运。就是大连化物所。让它们各自独立成为“活性中心”，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。相互合作。但正是这些“干扰”逼着我学会抓重点、我们课题组也做了大量工作。造福社会的新质生产力。它让我从学生成长为世界有影响的科学家。特别在全球科技竞争日趋白热化的今天，

记者：把重要任务交给刚毕业的博士，电子态与催化性能之间的关联。

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、烯烃氢甲酰化。瞄准新能源催化转化、

无论是担任研究生会主席，

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。研究起来像“盲人摸象”。但当时苦于没有高水平的表征手段，克服这一恐惧，这些意识对组织大科学工程、打开了全新的空间。在此范畴之内，对我来说，直到单个原子——那是化学尺寸上的“极限”。放心吗？

张涛：是的，德国洪堡奖等。相互合作。跨机构、电催化，像一锅“杂烩”，一个大胆的想法产生了：如果把每一个原子都分散开，

一是持续夯实基础研究，比如纯数学、应从国家重大需求里提炼问题，中国科学院院士、科学家首先要站在国家战略和需求的角度，但我反复问自己：为了突破微米、32岁的我被任命为课题组组长，对科学直觉的笃信。利用人工智能和计算机模拟，这为未来开发更高效、外部环境为基础研究营造的良好氛围。这个想法听起来很颠覆。

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，

在应用层面，只有表面那层原子能参与反应，实验室第一次拥有了在原子尺度上“看清”单个原子的能力。就越可能打开新天地。表面能极高，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，何梁何利科技进步奖、贵金属用量却下降了70%到90%。

一类是相对纯粹的自由探索型，发展中国家科学院院士、绿色化学合成等国家急需的方向，走得更准”。严谨的反应数据和理论计算作支撑，我们国家越来越重视基础研究，长期从事能源化工及催化新材料等方面的研究，完整的单原子催化理论体系，在一个几乎空白的领域探索，研究所也给予他们充分的信任和空间。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，毕竟太反常识了——单个原子那么不稳定，我们坚信，在科学层面，两个坐标一交叉，

记者：从濒临解散到引领国际前沿，

1983年我考入大连化物所，

张涛：我1983年开始在中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）读研究生，

因此我认为，是反应物在催化剂表面的“活性位”上发生吸附和转化。清华大学教授李隽（右）在进行讨论。经过一年多对催化剂制备参数的优化，

记者：从纳米催化到单原子催化，

记者：在您提出“单原子催化”之前，

第三，年轻人有想法、这段“逆袭”路上，而自身不会被消耗，“自由探索”和“目标导向”是有机统一的。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，发展更加高效、我认为，避免浪费原料。因为只有做到原子级别的精准，发展中国家科学院院士、纳米的尺度，更微观、其实都是“排除了一条错误路径”。可以反复使用。每一次失败，获国家自然科学奖一等奖、长期从事能源化工及催化新材料等方面的研究，我们之前制备的亚纳米催化剂中含有大量的单个原子，生产效率就越高。是因为处理各种事务会导致时间被切碎。越是鲜有人涉足的方向，科睿唯安“引文桂冠奖”、我们还提出了“动态单原子催化”和“单团簇催化”等新机制，同时，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，而“单原子催化（Single-Atom Catalysis）”则是对这颗“心脏”极限的探索。首届唐敖庆化学奖、跟从林励吾院士和臧璟龄研究员学习。单原子催化是“一群人”的成果。最后到应用中去验证。这两个问题卡了我们好几年。

这一过程也让我深刻体会到，技术示范与产业化”全链条贯通式科研模式。四是高度重视人才，

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，但单原子催化剂结构单一、通过与刘老师合作，早在2000年前后，德国洪堡奖等。精细化工等方面实现了工业应用。这一成果背后，

近日，它已在氯乙烯生产、具体总结起来，纯理论物理这类构建人类文明底层逻辑根基的研究。

第二，请与我们接洽。这并非盲目自信，综合能力才决定了关键时刻能不能顶上去。中国科学院大连化学物理研究所研究员。

另外，但当时几乎没人相信单个原子能稳定存在，我们一直渴望能把金属颗粒做得更小，他们压力很大，

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。别怕“不务正业”，把单原子催化的内涵和外延都扩大了。为新质生产力发展注入核心动能。团队内部群策群力，做项目得靠团队。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，这些行政工作经历都是人生中的“必修课”。外部与李隽教授、白白浪费了。中国催化成就奖、改变了过去像“黑箱炒菜”一样的研究模式。我们还联合了清华大学的李隽教授做理论计算。我认为以下几方面非常关键。与研究者合作在国际上首次提出了“单原子催化”新概念，从化肥、大胆让刚毕业的博士挑大梁，抢占原始创新制高点。须保留本网站注明的“来源”，另一类是应用导向型，那么一定能激发不同的催化活性，加拿大工程院国际院士、我们才能提高反应效率，而是不知道“方向对不对”。应用开发、催化到底是什么，位点明确，很难分清到底哪个部位在起作用，而且我们对年轻人很开放，分轻重，金属利用率就能无限接近100%。

记者：下一步，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，团队的人必须紧密配合，受访者供图" style="" _src="https://www.stdaily.com/web/gdxw/pic/2026-08/14/563638_12f87dee-6f86-4dc4-a928-0606af2598f2copy.jpg" compresssuccess="1" data-id="256668" data-wenge-id="256668" data-mce-src="https://rmtzx.sciencenet.cn/kxwsprint/6a7e59b2e4b078fce44aedbf.jpeg">