近日财富配资，北京大学化学与分子工程学院马丁教授当选为中国科学院院士。
破解“铁基费托合成世纪难题”，实现零碳制氢，两天连续在《自然》和《科学》上发表重大成果，年内至今发表多项研究，其中包含4篇NS正刊……2025年，马丁课题组在科研的质与量上双双登峰，令人瞩目。
打开马丁课题组主页，简洁雅致的设计感扑面而来。“Gallery照片”里的课题组“全家福”，每半年一张的合影，定格了燕园春景秋光，也记录下笑意里满溢的松弛平和。若细看，才会发现习惯站在人群边缘的马丁，他正与学生一同潇洒爽朗地大笑。
马丁课题组主页合照
微观世界的精准调控，催化高效的反应；自由灵活的课题组氛围，催化出创新想法；大胆探索，跨界合作，骑行、摄影、阅读……或许正是多处点位的共同催化下，才有了这个连发顶刊、潇洒“好玩”的马丁。
探路“碳”“氢”绿色循环
催化，化学老生常谈的话题。如果你请马丁来介绍，更形象、易懂。骑行是课题组的共同爱好，他指了指身边的山地车：
“打个比方，一开始，我们要骑行翻过海淀西山才能到达山那侧的温泉镇，这很艰辛。但有了催化剂后，我们就不必翻山越岭，省下体力能耗。”
马丁的研究领域是多相催化。多相催化反应是现代化学和能源工业的核心支柱，紧密关系国计民生。开发高活性、高选择性和耐用性催化剂，是实现绿色低成本能源化工的关键。
催化研究像在黑盒子里摸球，千百次尝试中“摸”到一次成功的反应，便能设计新的催化剂。但在马丁眼中，更高层次的追求，是在分子-原子层面精准了解微观反应过程，精雕细琢、理性设计，打破常见的提高A性能时B性能降低的“跷跷板”效应，打造催化剂“多边形战士”。
时代感，是马丁科学探索的审美，而且是以基础研究的机理突破，来追求对现实应用产生价值。随着全球能源转型成为人类共同面临的迫切课题，以及我国“双碳”目标的提出，马丁将科研目光精准投向于此。近年来，他的课题组围绕“传统能源”和“新能源”关键词，逐渐凝练出三个核心攻关方向——破解氢能制备难题、重塑碳循环路径、推动废塑料资源化。
三个方向的内在逻辑共同指向人类可持续发展的核心路径。开辟新能源道路与优化现有能源路径兼顾，前瞻探索与现实应用并重，展现出全面而深入的科研布局。
“做科研要敢啃硬骨头，但不是所有的硬骨头都值得啃。”马丁说，“要解决时代赋予你需要解决的重要科学问题。”
成果“井喷”的背后
今年马丁团队成果的“井喷”惊艳科学圈，但所有科学故事并非一夕写就。每一项高水平发现的背后，都是长达数年的潜心研究。
马丁最早关注氢气制备是在2014年。那时，氢能领域研究者寥寥。产氢用何种媒介，什么样的催化剂，如何控制反应过程，能促进氢气储存和释放反应时的各种性能？马丁觉得这是个“很好玩、也很有未来”的科学问题，他带领团队展开了多路径的大胆探索。
科学的进展总是从大量的失败中找出为数不多的成功。直到2017年，团队创新性地开发出铂-碳化钼双功能催化剂，成功在低温下实现从甲醇和一氧化碳出发的高效制氢，该成果当年入选“中国科学十大进展”。2021年后，团队再次取得关键进展，创制了全球首例兼具超高活性与超长稳定性的水气变换制氢催化剂，为推动绿色氢能规模化应用奠定坚实基础，于2023年荣获国家自然科学奖二等奖。
真正的爆发出现在今年初。2月13日、14日，团队两篇文章连日“背靠背”登上《自然》与《科学》，虽同属制氢领域，技术路径却截然不同且形成互补。前者的核心在于利用稀土改性催化剂，“就像给一把锋利的菜刀穿上一件特殊的防护衣，防锈耐损，延长其使用寿命。”后者则聚焦“零碳”制氢，在温和条件下实现高通量氢气制备的同时，二氧化碳零排放。
《自然》这项成果的第一作者、博士后高子睿，自2018年读博起便专注甲醇-水重整产氢课题。文章投稿时曾被拒绝三次，审稿意见返回后，马丁判断方向可行，鼓励大家在完善实验数据的同时，再向深挖掘科学机理。
“马老师常教导我们，做多相催化，第一等是发展新反应，第二等才是优化现有路径。要敢想，只有敢想才敢做。”
高子睿说，马老师对科学问题的高要求，让他与同门深切体会科研探索不断向深处挖掘的过程，个中妙趣，艰辛与甘甜相伴相生。
正如氢气制备课题一样，马丁团队一旦“锁定”住一个重要科学问题，就不断纵向深化：提出构想，验证策略，并希望最终推动其走向实际产业化应用。
废塑料化学升级解聚作为新兴领域，也是“摸着石头过河”。在经过几年原创研究后，2022年，团队在Chem期刊上发表前瞻性文章，提出一种塑料废弃物转化为高附加值化学品的催化策略。今年6月，他们在《自然》上发表研究成果，提出一种创新方法，成功将8种常见废塑料的混合物转化为原始化学成分或其他有用原料，破解传统废塑料回收中混合物处理的难题。
今年10月末，费托合成突破性工作，则堪称一次漂亮的“短冲刺”，投稿到接收仅用了两个月。然而，迅捷一击的背后，是团队在C1化学领域长达十多年坚持探索、积淀认识，最终才在一个戏剧性的发现中，捕捉到异常现象——通常“谈卤色变”的卤素可能显著提升某些反应性能！团队果断决定，围绕此路线设计实验，验证优化。
马丁团队与合作者最终发现：在反应气体中加入百万分之一浓度的卤素化合物，能像拨动“电子开关”一样，精准调控催化剂的表面状态，成功将二氧化碳副产物从传统工艺的30%左右大幅降至1%以下，逼近“零碳排放”，同时将高附加值烯烃产率提升至85%以上。
《科学》新闻栏目对该研究进行专题报道
费托合成一直是我国煤化工和合成气化工的重要支柱，但始终面临CO2排放高的问题。过去数十年，全球研究者为此倾注大量努力。费托合成发现百年之际，这项被学界与工业界评价为“令人惊讶的”“对化工领域直接见效”的成果，像是自然科学对人类执着探索的珍贵回响。
对马丁团队而言，那些闪耀在顶刊上的成果，那些为全球能源转型提供的中国方案，正是他们在科学求真之路上大胆探索的里程碑。下一个难题，已在他们的视野之中。
自由交流“催化”想法
北京大学化学与分子工程学院A座五层，身材高大，常穿着休闲polo衫和牛仔裤，讲话幽默风趣的马丁日常出入于此，在学生们眼里，他非常“接地气”，办公室内、楼道里，无论组内组外的学生，马丁都愿意与他们兴趣盎然地聊上几句。
马丁课题组的氛围从来不沉闷。每周两次的组会上，课题组成员们轮流分享进展，不同方向间的想法常神奇地互相“催化”。平常，马丁就坐在大家中间，当敏锐地“捕捉”到值得深入的点时，他便兴奋地站起来，大步流星走到台前去和学生互动探讨。有时，由一个点发散开，马丁讲到多相催化领域几个方向的起起落落，描绘未来大势之趋，洋洋洒洒的讲述，远超一般文献的容量。
马丁与学生交流
这个科研团队形容自己的氛围特色是“团结紧张，严肃活泼”。在多相催化的总体框架下，大家结合自身兴趣选定不同方向开展研究，待在实验室的时间相对灵活。信任年轻研究者们的自驱力，推进关键问题时随时可以来一场高强度深入讨论，这样的模式，反而巧妙地引导出了更高的科研投入度与团队向心力。
自在的氛围，催化想法的自由交流。
一次，马丁在珠海参加化学年会，晚饭过后，言谈尚未尽兴。他拉着合作老师和学生们钻进一家咖啡店，一边喝着冰咖啡，一边聊起电子显微学表征的某项工作。讨论中，灵感来了，他们随手拿起桌子上的餐巾纸，记下一些关键词。后来凭借这张纸上的思路，一篇漂亮的综述性文章产生。
马丁很享受这种思维交流过程。他的学术视野从不囿于多相催化，乃至不限于化学。在他看来，和朋友打交道时，了解对方如何思考问题、如何解决问题，或许对解决自己眼下的问题有事半功倍的效果。
“现在的科学问题需要不同领域的人来合作。”马丁常关注不同领域的研究，也常跨界合作，
“这个时代，单打独斗的独狼也许存在，但非常之少。所以，我们应该建立自己的学术朋友圈，把每个人的优势都调动起来，合力解决科学问题。”
纵观马丁团队的成果，处处可见广泛而持久的合作印记。课题组以开放平和的心态，积淀深厚的科学优势，以及坦诚相待的交流助力，种种魅力将“科研合作”酝酿成了一种充满温度的“学术朋友圈”。
科学需要碰撞，正如催化剂离不开活性位点。
化学之外的风景
未名湖畔四季景色皆宜，往来者也常别具发现美的眼睛，拿起手机记录人文与风物。马丁也常是其中一员，日常工作之余，他喜欢在校园里走走。他朋友圈最常见的，就是九张风景图配文“走一圈”。
“不可能一天到晚都在做化学，了解其他东西有助于理解这个世界是如何运行的。”这位科学家有着相当多元的生活爱好。“每一个人术业有专精，但爱好兴趣亦是人生风景。”
近两年，马丁在高产忙碌之余依旧活跃地行万里路，丈量和欣赏这个世界。带着学生前往欧洲实验室科研交流的间隙，他在城市公园和高地跑步；每年抽几天时间，川藏、滇藏、丙察左线上，他也是资深户外驴友一枚。九图依旧，只不过配文常变成了：“跑一圈”。
马丁在西藏旅行过程中跑步10公里
他的办公室外挂着一幅骑行主题海报：“Let's run away”，图上骑行者的背影向着夕阳染红的山路前行，鼓动着向前探索的氛围。有时他就和学生们在海报前的空地上调试公路车，课题组的学生都知道，马老师约你谈事情，很可能变成一场西山放风骑行。
马丁自己酷爱摄影。马丁课题组的主页，科学成果图、实验室logo、内容字体、排版布局等视觉呈现简洁舒适。组内成员准备画实验成果图时，他也会友好地提出配色方案提议。
2019年，马丁和学生一同游四姑娘山，图片为马丁拍摄
主页图集除了大合影外，更生动的是课题组师生一同外出参加学术会议间隙的生活记录。2022年，在大理正好碰上采茶时节，马丁兴起，便带着学生一同去山间茶田里采茶，又向茶农请教学习制茶。那些亲手烘焙的茶叶，现在还珍藏在课题组的玻璃罐里。
2022年，马丁和学生们在茶园采摘茶叶
马丁阅读涉猎很广，人物传记、历史、社科经管，乃至于《太平广记》等古文小说。“我当年读书的时候，老师一看到我读这些风格很不搭的书也很疑惑，觉得我又在看闲书。”此外，马丁与故宫博物院还保持着长期合作，多年来积极参与文物研究与保护工作。作为故宫文化遗产保护与传承实验室学术委员会的委员，在化学领域内积累的经验让他能够在文保相关的科研项目中贡献出自己独到的见解。
马丁和课题组一起在四川藏区新都桥爬山
作为一门实验科学，化学无疑需要相当可观的时间投入，等待、寻找新的现象，但马丁认为投入量也有边际效应。在他的观念里，科学需要“思维”，张弛有道的状态下，方能有所突破创造。
日常在北京，他也时常约学生们一起徒步、登山。学生自叹不如地发现，每次马丁的体力相当充沛，大步流星地走在最前面。路上遇到自然景观或历史遗址，他便兴致勃勃地和大家聊起来，马丁庞杂的知识容量，更增出行闲趣。
“其实像做科研一样，骑行、爬山的时候，有人慢一些，有人快一些。爬不动了，就停下歇一歇，其他人在一旁鼓励你，相互合作，最后大家都爬上去了，都锻炼到了。”
生活兴趣和科学世界，在马丁风趣的语言里，又融会贯通了。
催化未来的梦想
“一声惊雷过后，空气里的氮气和氧气经过一系列的反应，最终变成硝酸。硝酸随雨水落下，和土壤中的物质结合，化作植物可吸收的氮肥。一百多年前，哈伯因发现氮气可以和氢气合成氨气，开创了人工合成氮肥的全新历程……”
这是化学与分子工程学院为大一新生开设的“今日化学”系列讲座课，马丁正在以“合成氮肥”为题讲授。催化现象的历史与前沿，在他风趣幽默、纵横捭阖的讲述中，连成一张科学发展的精彩网络。
“虽然只是一节内容，但这课我一直仔细准备，每次更新些前沿的、有意思的问题，早些激发年轻人对科学的兴趣和幸福感。”他狡黠一笑，“当然了，如果能吸引一些学生加入课题组，那就更好了。”
教学对他而言，是另一种形式的催化反应。他惊喜地发现，本科一年级同学们的想法常常与顶级期刊上的思路不谋而合。在他的实验室里，某个偶然的异常数据，可能开启全新的思路，学生们常由此发现新的感兴趣的问题，并尝试提出新的解决路径，即便只是个很天马行空的雏形，马丁也相当珍视。
“他们能够启发到我。”马丁很认真地说，“只要能够激发学生们对科学的兴趣，我们普通人也可以做出非凡的科学。当然天赋也重要，但你要激活他对自己的天赋的使用，他才有可能走进去。”
“我觉得培养学生最重要的，一是思维方式，二是找到重大问题并解决的能力。能够实现老师想法的学生绝对是好的，但我希望培养他们有更多独立思考、创造的能力。”
相比于给出具体的解决路径，由学生按图索骥，马丁更像是展开一卷广阔科学地图的人。他的在场，为自由轻快的思维碰撞添加了“催化剂”。
在毕业典礼上，马丁鼓励年轻科研者做“吃鱼头的人”——敢于探索无人区，而不是一味跟风，也宽慰大家“保持乐观的心态与谦逊的态度，正确对待未来的起起落落。”
站在科学高峰的马丁，依然保持着那份最初的好奇。他的世界里，催化不仅是改变反应路径的科学，也是触摸未知大千世界的桥梁。每一次实验，每一次讨论，每一次或走或跑的远行，都在为这个世界催生新的可能。
来源 | 北京大学融媒体中心、北京大学化学与分子工程学院财富配资
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