今天召开的2020年度国家科学技术奖励大会上

国家自然科学奖一等奖

颁出“双子星”

中国科学院大连化学物理研究所

包信和院士团队

复旦大学

赵东元院士团队

双双折桂

国家自然科学奖一等奖

含金量颇高

它是国家原始创新能力的重要标志

获奖项目都是在基础研究和应用基础研究领域

取得重大突破的科技成果

那么，获奖项目之一

“纳米限域催化”

是个啥东东？

什么是“催化”

这一项目到底厉害在哪里

经社君为您揭秘

精准设计催化剂

催化在自然界普遍存在

2000多年前

中国人就懂得用酒曲造酒

现代化工产品生产更加离不开催化

农业化肥中的氨就是靠催化剂合成的

然而，催化反应是怎样发生的

催化作用机理是什么

人们仍然不清楚

揭开这一“黑匣子”

长期以来一直是科学家梦寐以求的目标

理解催化

有助于精准设计催化剂

理想状态下

这意味着我们能精准调控化学反应过程

生产我们所需要的东西

在催化反应过程中

反应物分子一般要与催化剂发生化学作用

随着科学研究的深入

科学家们发现

当粒子小到纳米级的时候

原本连续的电子能带

会离散成独立的电子能级

通过对电子态的精准调控

使反应物分子与催化剂“门当户对”

进而实现催化反应更精准的目标

历经多年攻关

中科院大连化学物理研究所

包信和团队

提出“纳米限域催化”概念

为精准调控化学反应的性能

以及反应路径打下了坚实基础

包信和（左二）和团队成员在实验室。

摒弃近百年传统技术路线

“纳米限域催化”成为催化研究的热点

包信和团队发表的相关研究论文

他引超过3万次

许多国际团队跟随开展研究

这一概念在多个重要催化体系中得到验证

包信和在实验室。

近百年来

以煤为原料直接获得低碳烯烃

国际上普遍采用

德国科学家发明的费托合成技术

但这一过程耗水、耗能

还释放大量二氧化碳

从“纳米限域概念”出发

包信和团队另辟蹊径

创制了一种新型复合的

双功能催化剂体系

他们从原理上摒弃传统费托合成路线

实现了高选择性一步制取低碳烯烃

包信和团队与多家单位合作

建成世界首套

煤经合成气直接制低碳烯烃试验装置

2019年，该装置完成单反应器试车

2020年成功完成全流程试验

进一步验证了该技术路线的先进性和可行性

团队成员潘秀莲。

尽管“纳米限域催化”解释了很多催化现象

但包信和说

该概念成为成熟理论还要做大量的工作

揭开催化的“黑匣子”仍然任重道远

未来，科研人员计划深入研究

进一步完善，使其更加公式化

从而在精准设计催化剂上更具有普遍意义的指导价值

要有做原始创新的梦想

包信和团队在“纳米限域催化”领域

耕耘了20多年

实现了从“0”到“1”的关键跨越

纵观研究历程

团队的许多发现看似偶然

但其中有必然

这离不开团队常年的扎实积累

就像包信和所说

“天上掉馅饼，我们也要接得住。”

团队成员傅强（左）在指导学生。

团队成员邓德会。

包信和团队的攻关历程

对我们做原始创新有不少启示

一是要有做原始创新的梦想

包信和说，即使最终达不到预期

哪怕只是往前推动一点点

积累起来也会有巨大的进展

二是导师要与学生在一起

坚持到研究第一线

包信和说，老师不到一线和学生讨论

就不能发现、提炼问题

真正做出原创成果

祝贺包信和团队

期待他们做出更多成果！

来源：人民日报经济社会