8月16日，未来科学大奖委员会公布了2024未来科学大奖获奖名单。我所张涛院士、清华大学李亚栋院士因对“单原子催化”的发展和应用所作出的开创性贡献获得“物质科学奖”。

化学工业对现代社会的各方面具有重要的影响，而催化是当今化工产业的核心科技。开发高效催化剂和相应可行的合成方法是化学及化工学科最重要的研究目标之一。固相金属催化剂，通常是纳米颗粒催化剂，广泛应用于工业生产。为了开发金属原子利用率最优且催化位点及模式均一的异相金属催化剂，自上世纪60年代起，探索将金属分散于载体表面以单个金属原子为异相催化中心的催化剂开发就时有文献报道，但是该领域一直未得到发展。究其原因，缺乏简易可行、广泛适用的单原子异相催化剂制备以及科学表征方法是制约该领域发展的关键因素。

张涛、李隽和刘景月于2011年报道了铂（Pt）以孤立金属单原子状态镶嵌于氧化铁（FeOx）中的异相催化剂。这项研究建立了以单原子铂为活性催化位点的简单易行的固相催化剂的合成与鉴定，并展示了该催化剂具有优越的催化活性和选择性。张涛和合作者将此类催化剂所促成的催化功能命名为“单原子催化（Single-Atom Catalysis，SAC）”。他们继而展示了“单原子催化”可延伸至多种金属、载体和催化反应。这项里程碑式的原创性研究触发了“单原子催化”的爆发式发展，使其迅速成长为活跃的新兴催化研究领域。

李亚栋和合作者们系统性地开发了可设计、可控且具有普适性的单原子催化剂的合成方法。这些方法可提供形貌和络合环境确定的单原子催化剂。这些方法促成了具有高载量中心金属和均一微观结构的单原子催化剂的大规模合成，为此类催化剂应用于工业生产奠定了基础。这些方法被广泛用于具有各种功能的催化剂合成，从而推动了单原子催化在化工、材料、能源和环境等领域的发展，使其具有更为广泛的影响力。

张涛和李亚栋的开创性工作为认知异相金属催化剂的活性位点开启了一道门，也为在原子精度上调控固相催化剂提供了有效途径。他们所引领的单原子催化研究已成为异相催化最前沿领域。他们的研究成果已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化学品绿色环保又高效节能的工业化生产，从而显示了单原子催化助力于人类社会的可持续发展的潜力。

未来科学大奖设立于2016年，由科学家和企业家群体共同发起。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究，奖励在中国内地（大陆）、香港、澳门、台湾做出杰出科技成果的科学家（不限国籍）。2016年至今，未来科学大奖共评选出39位获奖者，他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家，做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。未来科学大奖目前设置“生命科学奖”“物质科学奖”“数学与计算机科学奖”三大奖项，2024未来科学大奖“生命科学奖”获得者为邓宏魁；“数学与计算机科学奖”获得者为孙斌勇。我所杨学明院士曾获2022未来科学大奖“物质科学奖”。（文/图 杨小峰）