2024年8月16日，未來科學(xué)大獎(jiǎng)委員會(huì)公布了2024未來科學(xué)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張濤院士、清華大學(xué)李亞棟院士因?qū)卧哟呋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(jiǎng)。

2011年，張濤院士領(lǐng)銜的一項(xiàng)研究成果合成了以單原子鉑為活性催化位點(diǎn)的固相催化劑，并將此類催化劑所促成的催化功能命名為“單原子催化”。這項(xiàng)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。

李亞棟院士和合作者們系統(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，為此類催化劑應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

當(dāng)前，單原子催化研究已成為異相催化最前沿領(lǐng)域，已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化學(xué)品實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、高效節(jié)能的工業(yè)化生產(chǎn)，展現(xiàn)了單原子催化助力于人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的潛力。

　　【新聞講述】中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化物所研究員張濤：“單原子催化”概念是為數(shù)不多的由中國人提出并產(chǎn)生廣泛國際影響的新概念，目前已經(jīng)成為催化乃至整個(gè)化學(xué)領(lǐng)域一個(gè)非常重要的研究熱點(diǎn)。 “單原子催化”概念的提出，將多相催化活性位的認(rèn)識(shí)從傳統(tǒng)表界面催化和納米催化推進(jìn)到更加微觀和精準(zhǔn)的原子尺度。

　　其重要性主要體現(xiàn)在：一是單原子催化中的活性金屬完全以單原子的形式分散，獲得金屬分散的極限，大幅提高了金屬的利用率，降低了催化劑使用成本;二是單原子催化劑具有原子尺度明確、單一的活性位結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)催化轉(zhuǎn)化提供了條件、奠定了基礎(chǔ);三是單原子催化有助于對催化反應(yīng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)和理解，讓反應(yīng)機(jī)理從過去的“黑匣子”變得更加透明，對于催化劑的理性設(shè)計(jì)非常重要，結(jié)合人工智能的發(fā)展，將有望帶來催化劑設(shè)計(jì)、合成和應(yīng)用的革命性變革，對于推動(dòng)催化乃至整個(gè)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生非常重要的影響。

　　目前，已有百余個(gè)國家千余個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在從事單原子催化領(lǐng)域的研究和開發(fā)，并已經(jīng)在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，相信未來一定會(huì)有更多工業(yè)化應(yīng)用產(chǎn)生。