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未來科學(xué)大獎委員會于8月16日公布2024年獲獎名單。鄧宏魁因開創(chuàng)了利用化學(xué)方法將體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞，改變細(xì)胞命運(yùn)和狀態(tài)方面的杰出工作獲得“生命科學(xué)獎”；張濤、李亞棟因?qū)Α皢卧哟呋钡陌l(fā)展和應(yīng)用所作出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)獲得“物質(zhì)科學(xué)獎”；孫斌勇因在李群表示論上作出的杰出貢獻(xiàn)獲得“數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)獎”。

“物質(zhì)科學(xué)獎”獲獎?wù)邚垵⒗顏啑潱碚盟麄儗Α皢卧哟呋钡陌l(fā)展和應(yīng)用所作出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

化學(xué)工業(yè)對現(xiàn)代社會的各方面具有重要的影響，而催化是當(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。固相金屬催化劑，通常是納米顆粒催化劑，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。為了開發(fā)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，自上世紀(jì)60年代起，探索將金屬分散于載體表面以單個金屬原子為異相催化中心的催化劑開發(fā)就時有文獻(xiàn)報道，但是該領(lǐng)域一直未得到發(fā)展。究其原因，缺乏簡易可行、廣泛適用的單原子異相催化劑制備以及科學(xué)表征方法是制約該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素。

張濤、李雋和劉景月于2011年報道了鉑（Pt）以孤立金屬單原子狀態(tài)鑲嵌于氧化鐵（FeOx）中的異相催化劑。這項研究建立了以單原子鉑為活性催化位點(diǎn)的簡單易行的固相催化劑的合成與鑒定，并展示了該催化劑具有優(yōu)越的催化活性和選擇性。張濤和合作者將此類催化劑所促成的催化功能命名為“單原子催化（Single-Atom Catalysis, SAC）”。他們繼而展示了“單原子催化”可延伸至多種金屬、載體和催化反應(yīng)。這項里程碑式的原創(chuàng)性研究觸發(fā)了“單原子催化”的爆發(fā)式發(fā)展，使其迅速成長為活躍的新興催化研究領(lǐng)域。

李亞棟和合作者們系統(tǒng)性地開發(fā)了可設(shè)計、可控且具有普適性的單原子催化劑的合成方法。這些方法可提供形貌和絡(luò)合環(huán)境確定的單原子催化劑。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，為此類催化劑應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。這些方法被廣泛用于具有各種功能的催化劑合成，從而推動了單原子催化在化工、材料、能源和環(huán)境等領(lǐng)域的發(fā)展，使其具有更為廣泛的影響力。

張濤和李亞棟的開創(chuàng)性工作為認(rèn)知異相金屬催化劑的活性位點(diǎn)開啟了一道門，也為在原子精度上調(diào)控固相催化劑提供了有效途徑。他們所引領(lǐng)的單原子催化研究已成為異相催化最前沿領(lǐng)域。他們的研究成果已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化學(xué)品綠色環(huán)保又高效節(jié)能的工業(yè)化生產(chǎn)，從而顯示了單原子催化助力于人類社會的可持續(xù)發(fā)展的潛力。

[1] Nat. Chem. 2011, 3, 634-641.

[2] Nat. Rev. Chem., 2018, 2, 65-81.

[3] Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 10800–10805.

[4] Chem. Rev. 2020, 120, 11900–11955.

• 張濤院士團(tuán)隊JACS，報道單原子分散的Fe-N-C催化劑領(lǐng)域研究新進(jìn)展
  

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李亞棟，男，漢族，1964年11月出生,安徽宿松人。化學(xué)家，中國科學(xué)院院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士，清華大學(xué)化學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師，清華大學(xué)校學(xué)術(shù)委員會副主任。2022年6月?lián)伟不諑煼洞髮W(xué)校長。

1986年，安徽師范大學(xué)化學(xué)系本科畢業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位；1991年中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系碩士畢業(yè)后留校任教，先后擔(dān)任應(yīng)用化學(xué)系、化學(xué)系助教、講師、副教授；1998年獲得中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)系博士學(xué)位，同年入選首批清華大學(xué)“百人”；1999年擔(dān)任清華大學(xué)化學(xué)系教授，博士生導(dǎo)師；2000年獲得國家杰出青年科學(xué)基金資助；2004年入選新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選；2011年當(dāng)選中國科學(xué)院院士；2014年當(dāng)選發(fā)展中國家科學(xué)院院士。曾先后獲得2000年中國科學(xué)院自然科學(xué)獎一等獎、2001年國家自然科學(xué)獎二等獎、2006年北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎、2008年國家自然科學(xué)獎二等獎。現(xiàn)擔(dān)任學(xué)術(shù)期刊《Nano Research》《Science China Materials》主編、《Science Bulletin》化學(xué)執(zhí)行主編。

主要從事無機(jī)納米材料合成化學(xué)研究，目前致力于挑戰(zhàn)金屬團(tuán)簇、單原子催化劑以期實(shí)現(xiàn)非貴金屬替代貴金屬催化劑、探索實(shí)現(xiàn)催化新反應(yīng)，解決催化劑均相催化異相化實(shí)驗(yàn)室與工業(yè)化技術(shù)難題。在國際學(xué)術(shù)期刊包括Science, Nature（及其子刊），JACS, Angew Chem,PRL, Adv Mater., Nano Letters 等發(fā)表學(xué)術(shù)論文500余篇，被他引超10萬次。已培養(yǎng)出近百名具有國際競爭力的專業(yè)拔尖人才。

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