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未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)委員會(huì)于8月16日公布2024年獲獎(jiǎng)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(jiǎng)”；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(jiǎng)”；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(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”。

“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)?wù)邚垵?、李亞棟，表彰他們?duì)“單原子催化”的發(fā)展和應(yīng)用所作出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

化學(xué)工業(yè)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)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(gè)金屬原子為異相催化中心的催化劑開發(fā)就時(shí)有文獻(xiàn)報(bào)道，但是該領(lǐng)域一直未得到發(fā)展。究其原因，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(bào)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(xiàng)研究建立了以單原子鉑為活性催化位點(diǎn)的簡(jiǎn)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(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(zhǎng)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(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(dòng)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(huì)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.

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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(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)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(huì)副主任。2022年6月?lián)伟不諑煼洞髮W(xué)校長(zhǎng)。

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(guó)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(guó)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(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助；2004年入選新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選；2011年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士；2014年當(dāng)選發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士。曾先后獲得2000年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2001年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、2006年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2008年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。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(wú)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(guó)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(wàn)次。已培養(yǎng)出近百名具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的專業(yè)拔尖人才。

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