8年攻关、连遭拒稿他们终迎高光时刻！

来源：极速体育极速体育直播NBA季前赛    发布时间：2026-01-05 23:53:36

  “科研不能只停留在机理研讨，有必要走向实践使用。”在承受《我国科学报》采访时，深圳大学特聘教授口气坚决地说道。最近，他的团队在《天然》上宣布了重要作用。

  依据过往20年在中空多壳层结构（HoMS）研讨的沉淀，团队成功规划出了一种具有“外护内催”微环境的新式曲面铁单原子催化剂，显着提高了质子沟通膜燃料电池（PEMFC）的功能和安稳才能，为此类电池催化剂的非贵金属代替供给了新思路。

  这项研讨历经8年攻关，曾连续被Nature、Science拒稿。回忆研讨进程，告知《我国科学报》：“这说明了我国学者彻底有才能团结起来做一些大事，把根底研讨的冷板凳‘坐热’，把斗胆想象付诸实践，变成真实能处理职业痛点的钥匙。”

  的朋友圈封面图是一个精巧的“鬼工球”，它是多层空心套球结构，逐层镂空，层层可转，是我国传统的雕琢艺术品。

  行外人或许不知道，这种“鬼工球”的结构，与曩昔20年来的研讨方向极为类似。

  2004年，从日本京都大学化学研讨所做完博士后研讨回国后，就认准了一个方向深化研讨——创始并探究HoMS的规划与组成。这在其时来说，并不算是一个抢手的研讨方向。

  “许多人问我，为什么专心这么一个不抢手的结构。我觉得，根底研讨不能盲目追逐热门，而是要经过深化发掘发明热门。”说。多年来，他与团队环绕中空多壳层结构资料深化探究，在动力、催化、环境、生物等范畴的使用研讨中均取得了严重进展，引领HoMS研讨走向世界前沿。

  2017年，还在读博的赵亚松在导师的指导下，开端测验使用HoMS处理质子沟通膜燃料电池中催化剂的重要难题。作为一种抱负的清洁动力设备，质子沟通膜燃料电池能经过电化学反响，将氢气和氧气转化为电能、热能和水。因其具有能量转化功率高、无噪声、无污染的长处，在轿车、航空、电力等范畴使用越来越广泛。

  催化剂则是提高燃料电池转化功率的要害。但是，当时燃料电池的催化剂以贵重且储量有限的铂族贵金属为主，不只本钱高，也约束了燃料电池的工业化规划。以铁元素为主的非贵金属催化剂因本钱低和较高活性的特色，被视为燃料电池贵金属催化剂的抱负代替计划。但是，它们遍及面对活性与安稳性“两难”的问题。

  “就像我国人要讲究阴阳平衡，在催化范畴要平衡活性和安稳才能之间的对立。假如催化剂中的铁元素吸附力过强，中间体就难以脱附；吸附力过弱，就无法有用活化氧分子。”解说道。

  为此，他们在燃料电池催化剂的制备中奇妙地结合了纳米级HoMS，并将铁单原子精准地嵌入多壳层结构的内层曲面上，开发出了共同的“多层曲面铁单原子催化剂”。

  “这样的规划，既强化了氧分子的活化，又能帮忙中间体顺畅脱附，并有用阻挠自由基腐蚀，达成了‘外护内催’的抱负作用，使催化剂兼具高活性和长时刻安稳性。”介绍。传统的催化理论以为，吸附与脱附之间有“火山图”平衡联系，难以一同优化，而研讨团队使用立异HoMS催化剂的规划战略，突破了这一约束。

  “这项研讨前后用了8年时刻。从制备组成催化剂到整合器材，从机理解说到功能优化，每一步都不简单。”介绍。

  令赵亚松形象最深入的，是获取催化剂化学结构电镜表征数据的时分。有一次为了赶快拿到数据图，她与担任电镜的教师一同作业到了清晨两点。“回宿舍路上特别安静，和白日的喧嚣彻底不同，那种‘夜以继日’的画面，我至今难忘。”

  2019年，在组成出催化剂后，研讨团队决议把催化剂整合进燃料电池器材中，但这触及化学、资料、化工与工程学科等多个范畴，并非单个研讨团队能够完成。

  起色出现在2021年。在参与华北地区五省市化学学术研讨会时遇到了北京化工大学教授向中华，沟通中了解到他们团队刚好拿手制备非贵金属催化剂器材。“我一说到咱们的窘境，他立马就表达了协作志愿。”笑着说，“正所谓‘术业有专攻’，科学家对沟通的需求就像农人需求化肥相同，没有磕碰，就没有火花。”

  这次“磕碰”后，在向中华团队的帮忙下，多层曲面铁单原子催化剂燃料电池单电池成功拼装运转。测验依据效果得出，在氢气-空气条件下，这种催化剂在燃料电池中的峰值功率密度到达0.75瓦/平方厘米，且连续运转300小时后仍能坚持86%的初始功能，在非贵金属体系燃料电池中归纳功能最优。这不只显着降低了对贵重铂族金属的依靠，也为燃料电池的大规划商业化使用奠定了根底。

  未来，这类催化剂有望使用于燃料电池轿车、便携式电源及分布式发电等范畴，为绿色动力开展供给有力支撑。

  2023年头开端投稿后，Nature、Science的连续拒稿，让团队研讨再次陷入窘境。审稿人以为理论核算不足以支撑研讨定论。为此，研讨团队又先后与东南大学王金兰团队、香港城市大学刘彬团队打开协作，在理论核算、原位表征等方面对研讨来优化、提高。

  阅历了多轮修改后，研讨团队再次向Nature提起申述。终究，这项研讨准确的组成、立异的结构、过硬的功能，以及牢靠的表征和理论核算效果说服了修改和审稿人，论文被成功接纳。

  “好的主意、好的团队、好的协作，是取得严重科学发现的重要的条件。”说道，“刚好这三个‘好’咱们都具有了。”这项研讨得益于多方协同、优势互补的团队协作形式，这种严密、高效的穿插协作，确保了研讨作业的全面、体系与高质量。

  作为我国科学院进程工程研讨所的一名副研讨员，赵亚松第一次在《天然》上宣布文章。当论文被接纳的音讯传来时，她正在实验室。“那一刻既振奋又如释重负，这份作用凝聚了许多人的尽力。”赵亚松说道。

  回忆这段研讨阅历，她最感恩的就是导师的指引。“王教师就像掌舵人，总能在我最苍茫的时分，指出最要害的方向。咱们配合得十分默契。”

  “我带过许多优异的学生，但像亚松这样能顶住压力，甘心用这么多年去打磨一项研讨的，十分罕见。”对本身的学生，给出了极高的点评。在他看来，一名优异的科研作业者至少要具有三个特色：Will、Work、Wait——激烈的期望、尽力的作业、耐性的等候，缺一不可。

  “虽然这项研讨开始聚集于燃料电池，但其含义远不止于此。”着重。依据HoMS立异催化剂规划战略的思路，能够推行到其他催化范畴的研讨中，例如锂硫电池、氮气复原、二氧化碳转化乃至人工光协作用等范畴。

  上一年8月，脱离我国科学院进程工程研讨所全职参加深圳大学，敞开了学术研讨的新旅程。他期望凭借深圳的工业环境，把过往研讨了20年的HoMS规划战略拓宽至动力、传感乃至人工光合等使用范畴。“我期望咱们的作业不只停留在发文章上，还要能处理实践问题，要做到顶天立地。”