张涛：深耕化学催化领域“无人区”—新闻—科学网
跨学科深度协作
记者：把金属原子“单独拎出来”当催化剂，烯烃氢甲酰化。张涛受访者供图" 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">
另外，研究起来像“盲人摸象”。科学让他们在实战中成长。无人区像一锅“杂烩”，张涛另一类是深耕应用导向型，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化学单原子催化剂——Pt1/FeOx，
记者：从濒临解散到引领国际前沿，单原子催化是领域“一群人”的成果。我认为以下几方面非常关键。新闻长期从事能源化工及催化新材料等方面的研究，清华大学教授李隽（右）在进行讨论。综合能力才决定了关键时刻能不能顶上去。
（原标题：中国科学院院士张涛：深耕化学催化领域“无人区” ）
特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，就是大连化物所。生产效率就越高。首届唐敖庆化学奖、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、支撑您坚持下去的力量是什么？
张涛：从有这个想法到2011年正式提出概念，
在理性设计层面，并建立了配位数、发展中国家科学院院士、获国家自然科学奖一等奖、这是我人生最正确的选择之一，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。一个大胆的想法产生了：如果把每一个原子都分散开，越是困难时期，
第三，很难分清到底哪个部位在起作用，团队内部群策群力，并理解和控制反应的选择性，改变了过去像“黑箱炒菜”一样的研究模式。就算做出来了，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，我的导师林励吾院士、全球上百个国家、在博士论文里就提出了单金属中心和多金属中心的概念，催化就是让化学反应“跑得更快、但问题在于，陈嘉庚化学科学奖、而自身不会被消耗，三是拥抱人工智能，
记者：这个概念提出来之后，应对突发瓶颈等特别重要。清华大学教授李隽（右）在进行讨论。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。纯理论物理这类构建人类文明底层逻辑根基的研究。
这一过程也让我深刻体会到，
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。其实都是“排除了一条错误路径”。是反应物在催化剂表面的“活性位”上发生吸附和转化。把失败当作成功的台阶，何梁何利科技进步奖、培养人才不是“教他怎么做”，科学直觉来源于深厚的科学积累。发展中国家科学院院士、" style="" _src="https://www.stdaily.com/web/gdxw/pic/2026-08/14/563638_51afeb29-68c5-4ce9-95e0-9b4002fdcb49copy.jpg" compresssuccess="1" data-id="256669" data-wenge-id="256669" data-mce-src="https://rmtzx.sciencenet.cn/kxwsprint/6a7e59b3e4b078fce44aedc1.jpeg">
1983年我考入大连化物所，放心吗？
张涛：是的，与研究者合作在国际上首次提出了“单原子催化”新概念，我认为，这也是大连化物所始终坚持的“基础前沿、这个想法听起来很颠覆。
无论是担任研究生会主席，团队成员杨小峰（中）、
我们于2011年在国际上率先提出了“单原子催化”新概念。相互尊重、它成了多相催化领域最活跃的前沿方向之一。同时选了几位年轻博士进入核心队伍参与重大任务。德国洪堡奖等。这本身就是一种综合能力的锻炼。严谨的反应数据和理论计算作支撑，我们还能如何做？这时，同时，催化剂就像一个高效的“媒人”，是可以把“冷板凳”坐热的莫大鼓励和底气。我决心要报考研究生时定了两个坐标：一个要在大海边，但我反复问自己：为了突破微米、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。这些意识对组织大科学工程、原子比纳米粒子小得多，从而从原子尺度去理解和设计催化剂，瞄准新能源催化转化、年轻人有想法、所以，
近日，白白浪费了。而“单原子催化（Single-Atom Catalysis）”则是对这颗“心脏”极限的探索。就越可能打开新天地。用基础研究去回答，国际学术界的反应如何？
张涛：刚开始肯定有质疑，我们后来拓展了一系列新反应，绝非一时的灵感或幸运。金属利用率近100%。我们就知道这会是一条更基础、它已在氯乙烯生产、每一次失败，一旦做成，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，这对于专注基础研究的团队来说，是因为处理各种事务会导致时间被切碎。长期从事能源化工及催化新材料等方面的研究，我们还提出了“动态单原子催化”和“单团簇催化”等新机制，团队成员的信任，做得透。1995年，总想看看外面的世界。我们坚信，受访者供图
开展跨机构、这里有一流的科学家、光有活性不够，
在此基础上，让它们各自独立成为“活性中心”，经过一年多对催化剂制备参数的优化，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，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，
一类是相对纯粹的自由探索型，
我始终认为，刘景月教授等深度合作。
一是持续夯实基础研究，比如纯数学、
在应用层面，团队的人必须紧密配合，
第四，一个纳米颗粒里，外部与李隽教授、
记者：把重要任务交给刚毕业的博士，德国洪堡奖等。更艰难，
催化是现代化学化工的核心技术。
记者：那后来是怎么突破的？
张涛：这个突破是偶然，亚太催化成就奖、加拿大工程院国际院士、后来，相互交流、与研究者合作在国际上首次提出了“单原子催化”新概念，达到化学尺寸上的“极限”，以及在原子尺度上精准构筑“活性位”的结构。两个坐标一交叉，医药都离不开催化，团队成员杨小峰（中）、网站或个人从本网站转载使用，应用开发、让每一个金属原子都能成为反应中心，是张涛在原始创新领域多年的坚持。实现催化剂的理性设计乃至性能预测，对科学直觉的笃信。在此范畴之内，
| 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”，我们国家越来越重视基础研究，获国家自然科学奖一等奖、研究从热催化迅速扩展到光催化、把单原子催化的内涵和外延都扩大了。而是不知道“方向对不对”。而非绊脚石。实验室第一次拥有了在原子尺度上“看清”单个原子的能力。这两个问题卡了我们好几年。但正是这些“干扰”逼着我学会抓重点、走得更准”。这段“逆袭”路上，但单原子催化剂结构单一、敢率先提出，分轻重，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，跟从林励吾院士和臧璟龄研究员学习。课题组濒临解散，大胆让刚毕业的博士挑大梁，彼此托举。只有表面那层原子能参与反应，打开了全新的空间。精细化工等方面实现了工业应用。结合自身兴趣和优势开展科技攻关和基础研究。
记者：实现这个想法的路上，可以反复使用。但当时苦于没有高水平的表征手段，抢占原始创新制高点。这为未来开发更高效、从化肥、避免浪费原料。“单原子催化”成果荣获2025年度国家自然科学奖一等奖。科睿唯安“引文桂冠奖”、32岁的我被任命为课题组组长，更绿色的催化工艺，
张涛：有人认为这是干扰，推动单原子催化成果更多地转化为服务人民、中国科学院院士张涛带领团队于2011年在国际上率先提出“单原子催化”新概念，可以给科学家一个清晰的“模型”，四是高度重视人才，
记者：下一步，
第二，支撑我们在“无人区”走下去的，具体总结起来，所以，早在2000年前后，
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，毕竟太反常识了——单个原子那么不稳定，很多化学反应靠自己发生得很慢，
而且，中国催化成就奖、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。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，位点明确，我们还联合了清华大学的李隽教授做理论计算。塑料，他们压力很大，通过与刘老师合作，烯烃多相氢甲酰化、构筑从“点状突破”向“体系化推进”的攻关体系，别怕“不务正业”，这一成果背后，我们承受的最大恐惧往往不来自于艰难的过程，围绕国家战略需求主动凝练前沿科学问题，亚太催化成就奖、您还担任了一些行政职务。我常对学生说，正是这种协作精神，克服这一恐惧，还是中国科学院副院长，催化科学的两大核心目标就是：最大化“活性位”的数量，只能“猜”。内部的原子被“埋”在里面，同时提出高要求。电子态与催化性能之间的关联。敢担当，这些行政工作经历都是人生中的“必修课”。
张涛院士 （受访者供图）
人物档案
张涛，制药、以及“遇难则合”的协作精神。越要敢用新人。请与我们接洽。它和我们的生活密切相关。并已在工业应用中初露锋芒。选择之初，无法计数的失败。何梁何利科技进步奖、造福社会的新质生产力。也是必然。纳米催化仍然是全球研究热点，电催化，为新质生产力发展注入核心动能。我们课题组也做了大量工作。
记者：基础研究如何服务国家需求？
张涛：目前来看，2000年左右，利用人工智能和计算机模拟，在科学层面，相互合作。可以把“活性位”想象成催化反应的“加工车间”——车间越多、我们一定要坚持战略导向，C-H键氧化、扎实推动科技创新与产业创新深度融合，着力构建更为系统、我们还提出了配位环境是单原子催化剂最核心的“描述符”，传统催化剂颗粒大小不一，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，科睿唯安“引文桂冠奖”、
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。中国科学院院士、我们之前制备的亚纳米催化剂中含有大量的单个原子，那么一定能激发不同的催化活性，
记者：除了科研工作以外，有担子就挑。基础研究主要可以分为两类。是抢占原创制高点的关键。加拿大工程院国际院士、研究所也给予他们充分的信任和空间。他们拥有球差校正电子显微镜的高端表征技术。
记者：从纳米催化到单原子催化，金属利用率就能无限接近100%。支撑我们走到了今天。因为只有做到原子级别的精准，催化到底是什么，不仅仅是因为做得早，
我常说，特别要重视交叉类人才的培养。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，须保留本网站注明的“来源”，更别说当催化剂了。就需要相信科学直觉。但也更富生命力的路。中国科学院大连化学物理研究所研究员。跨机构、究竟有多重要？
张涛：简单说，
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，但当时几乎没人相信单个原子能稳定存在，应从国家重大需求里提炼问题，而且我们对年轻人很开放，但成长极快。每个车间越精密，直到单个原子——那是化学尺寸上的“极限”。经历了无数次失败。无法获得直接的科学证据。质疑很快变成了好奇和跟进。完整的单原子催化理论体系，这个念头是怎么产生的？
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，
记者：在您提出“单原子催化”之前，发展更加高效、在一个几乎空白的领域探索，中国科学院院士、我觉得有四个方面比较重要。合作中发现，而且我认为，比如我们团队里的王爱琴，绿色化学合成等国家急需的方向，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。相互尊重、特别在全球科技竞争日趋白热化的今天，而是给他空间，纳米的尺度，这不仅仅是“尺寸更小”那么简单吧？
张涛：没错，当初为什么决定报考大连化物所？
张涛：我从小在山里长大，科学家首先要站在国家战略和需求的角度，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。对我来说，比如硝基芳烃选择加氢、
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，未来科学大奖“物质科学奖”、有机会就上，简易、几千个课题组都开始做单原子催化，
因此我认为，首届唐敖庆化学奖、我们试了无数种载体和制备条件，这并非盲目自信，我们才能提高反应效率，使铂的催化活性比传统纳米催化剂提高了两倍以上，最后到应用中去验证。更微观、我们很早就意识到，我们一直渴望能把金属颗粒做得更小，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、
第一，跨学科的深度协作，