麦克阿瑟天才奖得主杨培东:中国化学与材料科学进步很大,一批年轻人工作出色

上观新闻 2024-10-26 19:24:09

10月26日,2024世界顶尖科学家论坛首次开设的“物质科学大会”举行,2015年麦克阿瑟天才奖得主、加州大学伯克利分校教授杨培东担任大会联合主席之一。

光合作用无处不在,但要实现人工光合作用却是一大难题。数年前,杨培东团队就在实验室实现了人工光合作用最高8%-10%的转化效率。他们因此加入了美国航空航天局的火星计划,火星上95%是二氧化碳,该计划希望未来能把人工光合作用搬到火星。

人工光合作用研究有何最新进展?会议间隙,解放日报·上观新闻记者独家专访了杨培东。

[7×24小时]

人工光合作用能将二氧化碳变废为宝,同时能缓解全球变暖。当被问及这一研究的最新进展,杨培东兴奋地说:“以往,人工光合作用需要依赖太阳,但晚上无法工作;现在,我们改用一种高效率的光化学二极管驱动人工光合作用体系,就可以7×24小时不间断地工作。”

既然是模仿植物的光合作用,模仿本身也可以创新。据介绍,这一创新设计使得阴极和阳极产物的法拉第效率达到约80%(注:法拉第效率主要用于评估催化剂或电极在光电催化反应中的性能)。该研究数月前发表在国际学术期刊《自然-催化》上。

近些年,杨培东团队一直深耕二氧化碳转化领域,比如让二氧化碳高效变成“汽油和糖”,“我们致力于用光电催化二氧化碳,来做人类生存所需的一切化学品。”

[科研要有辨识度]

正如麦克阿瑟天才奖专门奖励“非凡的创造力”,已过“知天命”年纪的杨培东依然保持着不竭的创造力。

做科研要有辨识度,这是杨培东一直以来的主张,“要让别人在短时间想起你做了什么工作。”

在哈佛大学攻读博士学位时,大家都在研究碳纳米管,他却另辟蹊径选择了半导体纳米导线这个方向,研制出世界上第一个纳米导线激光器。

科研要有辨识度,首先要有原创的态度,“无时无刻不对所在领域保持敬畏感。”

尽管被同事开玩笑是“拿了证的天才”,他却更相信“天道酬勤”,“工作时间对我来说已不是一个定量的问题。”

[一批年轻人工作出色]

“这几年,中国的化学与材料科学研究进步很大,作出了一些可圈可点的原创工作。”杨培东告诉解放日报·上观新闻记者。

同样是做二氧化碳催化,2021年中国科学家首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,是传统玉米淀粉合成速率的8.5倍。对此,杨培东印象深刻:“这是一个具有革命性的研究。”

他特别提到,中国有一批年轻人工作非常出色,大有可为。比如,这次受邀在世界顶尖科学家论坛“物质科学大会”作主旨报告的厦门大学化学化工学院教授郑南峰,去年当选中国科学院院士时年仅46岁,他带领团队突破了一批化学新材料关键核心技术。

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