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未來科學大獎委員會于8月16日公布2024年獲獎名單。鄧宏魁因開創了利用化學方法將體細胞重編程為多能干細胞，改變細胞命運和狀態方面的杰出工作獲得“生命科學獎”；張濤、李亞棟因對“單原子催化”的發展和應用所作出的開創性貢獻獲得“物質科學獎”；孫斌勇因在李群表示論上作出的杰出貢獻獲得“數學與計算機科學獎”。

“物質科學獎”獲獎者張濤、李亞棟，表彰他們對“單原子催化”的發展和應用所作出的開創性貢獻。

化學工業對現代社會的各方面具有重要的影響，而催化是當今化工產業的核心科技。開發高效催化劑和相應可行的合成方法是化學及化工學科最重要的研究目標之一。固相金屬催化劑，通常是納米顆粒催化劑，廣泛應用于工業生產。為了開發金屬原子利用率最優且催化位點及模式均一的異相金屬催化劑，自上世紀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就時有文獻報道，但是該領域一直未得到發展。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表征方法是制約該領域發展的關鍵因素。

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。這項里程碑式的原創性研究觸發了“單原子催化”的爆發式發展，使其迅速成長為活躍的新興催化研究領域。

李亞棟和合作者們系統性地開發了可設計、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合環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構的單原子催化劑的大規模合成，為此類催化劑應用于工業生產奠定了基礎。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、能源和環境等領域的發展，使其具有更為廣泛的影響力。

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

[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.

• 張濤院士團隊JACS，報道單原子分散的Fe-N-C催化劑領域研究新進展
  

• 張濤院士團隊生物質催化轉化研究取得新進展

  
  

李亞棟，男，漢族，1964年11月出生,安徽宿松人?；瘜W家，中國科學院院士、發展中國家科學院院士，清華大學化學系教授、博士生導師，清華大學校學術委員會副主任。2022年6月擔任安徽師范大學校長。

1986年，安徽師范大學化學系本科畢業，獲得學士學位；1991年中國科學技術大學應用化學系碩士畢業后留校任教，先后擔任應用化學系、化學系助教、講師、副教授；1998年獲得中國科學技術大學化學系博士學位，同年入選首批清華大學“百人”；1999年擔任清華大學化學系教授，博士生導師；2000年獲得國家杰出青年科學基金資助；2004年入選新世紀百千萬人才工程國家級人選；2011年當選中國科學院院士；2014年當選發展中國家科學院院士。曾先后獲得2000年中國科學院自然科學獎一等獎、2001年國家自然科學獎二等獎、2006年北京市科學技術獎一等獎、2008年國家自然科學獎二等獎。現擔任學術期刊《Nano Research》《Science China Materials》主編、《Science Bulletin》化學執行主編。

主要從事無機納米材料合成化學研究，目前致力于挑戰金屬團簇、單原子催化劑以期實現非貴金屬替代貴金屬催化劑、探索實現催化新反應，解決催化劑均相催化異相化實驗室與工業化技術難題。在國際學術期刊包括Science, Nature（及其子刊），JACS, Angew Chem,PRL, Adv Mater., Nano Letters 等發表學術論文500余篇，被他引超10萬次。已培養出近百名具有國際競爭力的專業拔尖人才。

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