从紫外拉曼国产化到太阳燃料示范工程,李灿团队走出我国催化创新新路径

问题:催化科学的“卡脖子”困境 上世纪90年代,中国在催化科学领域的研究仍处于追赶阶段,尤其是紫外拉曼光谱技术长期受制于荧光背景干扰和低灵敏度的技术瓶颈。该技术被誉为“催化剂的透视眼”,但关键设备依赖进口,严重制约了国内催化研究的进展。 原因:自主创新的迫切需求 1996年,李灿结束海外访学回国后,立即投身紫外拉曼光谱仪的自主研发。面对连续波紫外激光器稳定性差、分光系统镀膜技术缺失等难题,他带领团队跑遍全国机床厂,自主设计并监工,历时两年成功研制出国内首台紫外拉曼光谱仪。这一突破不仅解决了技术依赖问题,更为后续催化研究奠定了坚实基础。 影响:从基础研究到工业应用 紫外拉曼光谱技术的成功应用,使团队在国际上首次锁定杂原子分子筛中的过渡金属结构,为绿色氧化催化开辟了新路径。此后,李灿将研究方向转向太阳能光催化分解水制氢,这一被全球视为“世界性难题”的领域。2016年,团队完成全球首套千吨级太阳燃料合成示范项目,将太阳能直接转化为液体甲醇,实现了可再生能源工业化的关键突破。 对策:国家战略与科研布局 李灿的科研成果先后被写入两本太阳能研究国际白皮书,并获得国家基金委和科技部的重点支持。2020年,“太阳燃料合成”被国内外专家列为实现“双碳”目标的理想路径之一。李灿还推动科研管理改革,在大连化物所建立学科布局和大型仪器共享机制,培养了大批催化科学领域的中坚力量。 前景:碳中和时代的科学接力 随着全球对碳中和目标的关注,李灿的研究方向与国家战略高度契合。从紫外拉曼光谱到太阳燃料合成,他的四十年科研生涯证明了中国科学家从跟跑到领跑的转变,也为新一代科研人员树立了将国家需求与科学探索相结合的典范。

从关键仪器的“从无到有”,到能源革命的“从实验室到示范装置”,该历程展现了我国基础研究与国家战略需求的紧密互动。将“冷门”领域做热、将难题研究做深,既需要科学家的长期坚守,也离不开制度支持和协同创新生态。面向“双碳”目标,只有持续加强原始创新与工程转化能力,才能在全球科技与产业竞争中占据更有利地位。