催化，如同點石成金的魔力，深刻地改變著人類社會和現代科學的行程。而在催化的世界裏，催化劑就好比是神奇的魔法棒，它能夠加速化學反應，讓不可能變為可能。也正因如此，開發高效的催化劑成為了化學及化工學科最重要的研究目標之一，一直備受科學家們的關註。
自 20 世紀 60 年代以來，科學家們就夢想著能夠研發出一種金屬原子利用率達到極致，並且催化位點和模式都非常清晰的異相金屬催化劑。然而，這一夢想卻遲遲未能實作，主要原因就在於缺乏簡便易行、套用範圍廣泛的單原子異相催化劑制備和科學表征方法。
就在科學家們苦苦探索之時，單原子催化領域的突破為他們帶來了新的希望，也為高效催化劑的研發開辟了一條嶄新的道路。最近，中國科學院院士、清華大學化學系教授李亞棟，就因其在
「單原子催化」領域的開創性貢獻榮獲
2024
未來科學大獎「物質科學獎」，這無疑是對他在該領域貢獻的極大肯定。
那麽，究竟什麽是催化呢？李亞棟教授用簡潔易懂的語言解釋道： 「如今，綠色化工和能源革命等領域的發展都離不開催化技術，而單原子催化正是在這一大背景下應運而生的。」他進一步解釋說，催化就好比是給化學反應添加了一劑「催化劑」，使其反應速度加快，而單原子催化則是指催化反應發生在單個原子上的過程，它可以最大限度地提高金屬原子的利用效率。
相比傳統的催化劑，單原子催化劑最大的優勢在於它理論上可以實作 100% 的原子利用率，這意味著它在推動現代化工產業轉型升級方面擁有巨大的潛力，也預示著單原子催化技術未來一片光明。
早在 2005 年，李亞棟教授就在奈米材料合成領域取得了突破性進展，他在【自然】雜誌上發表了一篇題為【奈米晶體合成的一種通用策略】的論文，報道了他透過巧妙的調控機制，實作了對不同型別奈米晶的可控制備，包括貴金屬、磁性材料、半導體等，這一成果也入選了「 2005 年度中國基礎研究十大新聞」。
近年來，李亞棟教授將自己的研究重心轉移到了單原子催化領域，並致力於推動該技術的進一步發展和套用。他將單原子催化的發展歷程劃分為三個階段：首先是證實新發現，深入研究其科學內涵和未來前景；其次是建立合成方法，打造單原子催化劑的
「工具箱」；最後是推動單原子催化劑的大規模工業化套用，讓更多國家和人民從中受益。
目前，單原子催化的發展已經接近第二階段的尾聲，並開始邁向第三階段 ——工業化套用階段。 在多年的研究中，李亞棟教授帶領團隊系統地開發出了一套可設計、可控且具有普適性的單原子催化劑合成方法，他們幾乎可以將元素周期表中所有重要的催化元素都轉化為單原子催化劑，並實作了將奈米催化劑直接轉化為單原子催化劑的技術突破，極大地促進了單原子催化的工業化行程。
談到單原子催化技術距離大規模工業化套用還有多遠時，李亞棟教授充滿信心地表示：
「目前，單原子催化的中、早期階段的研究已基本完成，我們已經可以根據不同的需求‘對癥下藥’了。」
據他透露，目前，汽車尾氣催化劑、潤滑油氫化等計畫的工業化中試試驗正在進行中，預計未來兩三年內，單原子催化技術將在相關領域實作大規模工業化套用。
回顧李亞棟教授的科研之路，可以發現，這是一段充滿著挑戰與機遇的精彩旅程。 1986 年，李亞棟教授從安徽師範大學本科畢業，盡管當時的他的成績並不突出，但他始終相信，只要肯努力，就一定能夠取得成功，這一點從他後來選擇繼續深造就可以看出。
碩士畢業後，李亞棟教授選擇留校任教，並一步一個腳印地從助教晉升為副教授，在此期間，他還曾短暫地兼職過企業工作。
這段經歷磨練了他的意誌，讓他更加堅韌不拔。令人意外的是，直到在中國科學技術大學化學系攻讀博士學位期間，李亞棟教授才真正對化學產生了濃厚的興趣，並最終在這個領域取得了舉世矚目的成就。
對於此次獲獎，李亞棟教授始終保持著謙遜的態度，他坦率地承認，自己的工作並非 「從 0 到 1 」的原創性突破，而是建立在無數前人的研究基礎之上的。 他認為，科學的發展需要一代又一代人的不懈努力，只有堅持不懈地探索，才能最終取得突破，實作從量變到質變的飛躍。
