【ZiDongHua 之人文化天下收錄關(guān)鍵詞:清華大學(xué) 可持續(xù)發(fā)展 未來科學(xué)大獎(jiǎng) 】
  
  祝賀!清華院士獲獎(jiǎng)!
  
  8月16日上午,2024未來科學(xué)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人名單揭曉,共有4名不同領(lǐng)域的科學(xué)家分獲未來科學(xué)大獎(jiǎng)下設(shè)的“生命科學(xué)獎(jiǎng)”“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”和“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張濤研究員,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)化學(xué)系李亞棟教授共同獲得“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。與此同時(shí),北京大學(xué)昌平實(shí)驗(yàn)室鄧宏魁教授獲得“生命科學(xué)獎(jiǎng)”,浙江大學(xué)數(shù)學(xué)高等研究院孫斌勇教授獲得“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”。
  
  
  
  2024未來科學(xué)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人
  
  未來科學(xué)大獎(jiǎng)自2016年設(shè)立以來,共評(píng)選出39位獲獎(jiǎng)?wù)摺F渲?,清華大學(xué)有8位獲獎(jiǎng)?wù)?,分別是薛其坤、施一公、邵峰、王小云、李文輝、柴繼杰、何愷明、李亞棟。
  
  勇攀科技高峰
  
  推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代
  
  未來科學(xué)大獎(jiǎng)科學(xué)委員會(huì)將“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”授予李亞棟的原因在于,他對(duì)“單原子催化”的發(fā)展和應(yīng)用作出開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
  
  何為催化?簡(jiǎn)而言之,催化是指化學(xué)反應(yīng)在外來物質(zhì)作用下反應(yīng)速度增加的一種現(xiàn)象。外來物質(zhì)被稱作催化劑,反應(yīng)速度增加的過程被稱為催化過程。
  
  何為單原子催化?單原子催化是“單原子位點(diǎn)催化”的簡(jiǎn)稱,指發(fā)生催化的活性位點(diǎn)落在一個(gè)原子上面,極大提高了金屬原子的利用效率。
  
  何處體現(xiàn)開創(chuàng)性?催化是當(dāng)今化工產(chǎn)業(yè)的核心科技,開發(fā)高效催化劑和相應(yīng)可行的合成方法是化學(xué)及化工學(xué)科最重要的研究目標(biāo)之一。自上世紀(jì)60年代起,金屬原子利用率最優(yōu)且催化位點(diǎn)及模式均一的異相金屬催化劑開發(fā)一直未能得到發(fā)展,關(guān)鍵制約因素在于缺乏簡(jiǎn)易可行、廣泛適用的單原子異相催化劑制備以及科學(xué)表征方法。
  
  
  
  李亞棟
  
  李亞棟基于過去數(shù)十年積累的納米材料合成經(jīng)驗(yàn),帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)性地開發(fā)了可設(shè)計(jì)、可控且具有普適性的單原子催化劑的合成方法。這些方法促成了具有高載量中心金屬和均一微觀結(jié)構(gòu)的單原子催化劑的大規(guī)模合成,為此類催化劑廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),推動(dòng)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
  
  催化深刻影響著人類社會(huì)與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展,諾貝爾獎(jiǎng)曾先后8次頒發(fā)給催化領(lǐng)域。“催化是化學(xué)的靈魂,催化是化工的發(fā)動(dòng)機(jī)。如今綠色化工、能源革命依賴于催化科技創(chuàng)新,單原子催化便應(yīng)運(yùn)而生。”李亞棟指出,與傳統(tǒng)催化劑相比,單原子催化劑理論上可實(shí)現(xiàn)100%的原子利用率,能夠推動(dòng)現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代。
  
  挑戰(zhàn)物質(zhì)科學(xué)極限
  
  努力實(shí)現(xiàn)原子級(jí)精準(zhǔn)制造
  
  20世紀(jì),合成氨催化劑的發(fā)明,讓人類實(shí)現(xiàn)了“空氣變面包”的夢(mèng)想。
  
  21世紀(jì),單原子催化劑的合成,使人類認(rèn)知進(jìn)入原子級(jí)層次,有望在原子水平上實(shí)現(xiàn)操控。
  
  李亞棟將單原子催化的發(fā)展劃分為三階段。第一階段證實(shí)新發(fā)現(xiàn),研究科學(xué)內(nèi)涵和未來前景;第二階段建立合成方法,打造單原子催化劑“工具箱”;第三階段是單原子催化劑的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,專利向愛好和平的國家開放,造福全人類。當(dāng)下第二階段即將完成,第三階段已拉開序幕。
  
  
  
  李亞棟(左二)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)
  
  目前,李亞棟團(tuán)隊(duì)幾乎可以把元素周期表里的重要催化元素都變成單原子催化劑,并且實(shí)現(xiàn)了將納米催化劑直接轉(zhuǎn)化為單原子催化劑的創(chuàng)新技術(shù),極大推進(jìn)了單原子催化的工業(yè)化進(jìn)程。
  
  “單原子催化的發(fā)現(xiàn)與合成制備,讓我們有信心或有希望去挑戰(zhàn)人類在物質(zhì)科學(xué)上的極限,努力實(shí)現(xiàn)原子級(jí)精準(zhǔn)制造。”李亞棟說,“只要單原子催化進(jìn)入工業(yè)化示范成功,人類有可能從微納時(shí)代進(jìn)入單原子單分子的新時(shí)代。”
  
  對(duì)此,李亞棟表示,“我們沒有理由不全身心投入,這可能是中國在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中給人類作出的重要貢獻(xiàn)。我們希望這項(xiàng)技術(shù)能夠造福人類,給廣大和平愛好者帶來新的福音。”
  
  傾盡丹心育桃李
  
  成才三定律與“3W”原則
  
  李亞棟自1999年進(jìn)入清華大學(xué)化學(xué)系任教以來,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得一系列令人矚目的研究成果,并培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的科研人才。
  
  躬耕教壇,啟智潤(rùn)心。李亞棟十分注重提升學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新思維,鼓勵(lì)學(xué)生真做學(xué)問、做真學(xué)問,以開放包容的心態(tài)接納新事物,把普通的事情做到與眾不同。他堅(jiān)信“成才三定律”:一是歐姆定律,電流總是從電阻小的地方通過,人總是想走捷徑,而他鼓勵(lì)學(xué)生踏實(shí)勤奮、下苦功夫,不要投機(jī)取巧;二是牛頓第二定律(F=ma),每個(gè)人的能力是F,想要獲得大的加速度a,必須把m減小,即降低各種欲望與阻力;三是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律,他希望學(xué)生立德立功立言,把勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,用自身能量為社會(huì)“做功”。
  
  指導(dǎo)學(xué)生做科研時(shí),李亞棟倡導(dǎo)“3W”原則,即What’s new? What happened? Why? 啟發(fā)學(xué)生一步步深化對(duì)問題的認(rèn)知,把握現(xiàn)象背后的深層機(jī)制。
 
  李亞棟和他的學(xué)生們
  
  在李亞棟的悉心培養(yǎng)下,一批批學(xué)子在科研領(lǐng)域心懷熱愛、砥礪前行,取得累累碩果。他的學(xué)生曾連續(xù)三年在清華大學(xué)研究生“學(xué)術(shù)新秀”的評(píng)選中排名前兩位,一些優(yōu)秀學(xué)生被哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)等世界名校錄取,研究能力得到國際同行認(rèn)可。
  
  未來科學(xué)大獎(jiǎng)是科學(xué)家、企業(yè)家群體共同發(fā)起的民間科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng),以定向邀約的方式提名,不接受個(gè)人申請(qǐng)與機(jī)構(gòu)推薦,由優(yōu)秀科學(xué)家組成科學(xué)委員會(huì)專業(yè)評(píng)審,秉持公正、公平、公信的原則,保持評(píng)獎(jiǎng)的獨(dú)立性。該獎(jiǎng)項(xiàng)的評(píng)審體系主要參考諾貝爾獎(jiǎng)、圖靈獎(jiǎng)等國際著名獎(jiǎng)項(xiàng),獲獎(jiǎng)工作必須同時(shí)具備以下條件:產(chǎn)生巨大國際影響;具有原創(chuàng)性、長(zhǎng)期重要性或經(jīng)過了時(shí)間考驗(yàn);主要在中國內(nèi)地(大陸)、香港、澳門、臺(tái)灣完成(完成者的國籍不限)。