在纳米尺度上“造孔”（“咖”说科技）

　　基础研究需要抛开功利之心，真正有价值的工作往往来自对科学问题本身的长期追问

　　从沸石分子筛到活性炭，人类对多孔材料的探索已逾百年。孔径小于2纳米的微孔材料，在催化、吸附等领域大显身手，但大分子的转化与输运，需要更大的孔道。孔径介于2至50纳米之间的多孔固体——介孔材料由此进入科学家的视野。它最突出的特征，是拥有极高的比表面积和规整的孔道结构，让大分子得以自由“穿梭”。

　　我们团队与介孔材料打交道已经有30年了。早期研究多集中在无机介孔材料领域，一个长期未能突破的问题是：能否把介孔材料从无机拓展到有机高分子乃至碳材料?难点在于，高分子聚合与自组装成有序介孔需要同时实现，因此该课题极具挑战性。最终，我们另辟蹊径，采用“分步法”，先自组装再聚合，成功合成了介孔高分子，再进一步碳化得到介孔碳，由此提出了“有机—有机自组装”的新路径。如今回望，这个想法并非凭空而来，而是源于长期积累和对化学基本问题的持续思考。

　　基础研究处于科研链条起始端。基础研究打得牢，成果转化、生产应用的“大厦”才能建得高。介孔碳凭借其结构优势，很快在能源领域找到了用武之地。以硅碳负极为例，硅在充放电过程中体积膨胀约4倍，容易导致电池“鼓包”。我们把介孔碳作为骨架负载硅，利用孔道为硅的膨胀预留空间，显著提升了电池能量密度。在石油化工领域，我们与中石化合作开发的介孔—沸石复合催化剂，已实现千吨级生产，将重油和渣油转化为高标号汽柴油，对保障国家能源安全具有重要意义。

　　介孔材料的合成，目前仍谈不上“精确”。与原子级精细的晶体材料相比，介孔材料在原子尺度上相对“粗糙”，存在表面缺陷。如何实现既有原子晶体精细结构又有介孔大比表面积材料的“精确合成”，是当前主要的挑战。我们还在继续探索合成具有原子级精度的晶态介孔材料，以及在生物体系中构建可呼吸、可塑、具有生物相容性的介孔材料，用于细胞培养、药物筛选乃至模拟生命过程。这些探索距离应用还很远，却正是基础研究的魅力所在。

　　获得2026未来科学大奖“物质科学奖”，是对我和团队30年来工作的认可，也让我越发体会到，基础研究需要抛开功利之心，真正有价值的工作往往来自对科学问题本身的长期追问。当前科研环境中一些“唯论文”“唯帽子”倾向，给青年科研人员带来不小的压力。这就需要进一步优化创新环境，让他们潜心钻研。特别要在一些前沿领域，为他们提供更宽松、更长周期的支持。化学是创造物质的重要科学，我们期待更多年轻人投身其中，追寻科研目标、实现人生价值。

　　(作者为中国科学院院士、复旦大学教授，2026未来科学大奖“物质科学奖”获得者，谷业凯、吕泽滢采访整理)

　　《 人民日报 》( 2026年09月21日 19 版)