（来源：上观新闻）

一捧粉末，在电子显微镜下可能舒展成纳米花、纳米片，也可能排列成一条条细密有序的孔道。沿着这些肉眼看不见的路，复旦大学化学系教授李伟围绕介孔材料精准制备与催化应用持续攻关，连续6年入选全球高被引科学家。

近日，2025年度上海市科学技术奖公布，李伟获青年科技杰出贡献奖。他和团队试着让材料“孔道”更可控、活性中心更精准、分子反应更高效，并将研究推进至合成氨、石油炼化、医药农药中间体等工业场景。

给分子造一间“会客室”

介孔材料听起来陌生，李伟常把它比作“房子”。房间可以容纳人活动、交流，孔道也能让分子进出、接触和反应。介孔的孔径介于2纳米至50纳米之间，拥有较大的比表面积和较快的传质通道，适合为化学反应提供一个可设计的微型空间。

催化剂则像化工过程中的“加速器”。石油炼化、合成氨、医药中间体制备等大量过程都离不开它。孔道大小、活性位点位置、材料内部环境，都会影响分子走哪条反应路径，最后生成什么产物。

过去，研究人员常借助液晶模板制备介孔材料，材料的孔道形态和功能组成较难精细调节。李伟团队将视线转向更小的“单胶束”。胶束离日常生活并不远，洗衣液、洗手液等表面活性剂进入水中，都可能形成胶束。团队通过调控不同组分之间的作用，让胶束在溶液中稳定存在，再将它们作为可组合的基本单元。

“我们想要的是得到一个单个的胶束，让它作为组装的模块。就跟乐高积木一样，让它两个、三个地组装，按需定制。”李伟说。

这一方法让材料制备由整体模板复制，转向从单个基元出发的定向组装。研究团队可以更灵活地调节孔道结构、材料形貌和功能组成，相关工作入选2019年中国百篇最具影响国际学术论文。

造好“房间”之后，还要布置好承担反应任务的活性中心。李伟把它比作一把“剪刀”。金属原子如何排列、周边环境如何变化，都会影响这把剪刀剪得快不快、准不准。团队围绕活性位几何结构、电子结构和微环境展开研究，希望让催化剂在提高反应活性的同时，也更准确地得到目标产物。

一颗好奇心，

沿着孔道生长

李伟的科研兴趣，最早是在本科实验室里慢慢养成的。大一进入实验室后，他从洗瓶子、配试剂等基础工作做起。实验条件有限，周末却常常留给了实验台。肉眼看去只是普通粉末，放到显微镜下，便会显出规整的纳米片、纳米棒和纳米花。微观结构带来的惊喜，让他逐渐感受到实验的魅力。

大三时，中国科学院院士赵东元到黑龙江大学作报告，介绍功能介孔材料。介孔材料丰富的结构和应用前景，让李伟第一次明确了未来方向。他后来主动争取进入复旦大学，成为赵东元的博士生。博士毕业后，他先后赴加拿大和韩国从事博士后研究，2016年回到复旦，继续围绕介孔催化材料开展研究。

读博早期，李伟也曾经历过实验迟迟没有突破的阶段。同一届同学开始发表论文，他的课题却没有进展。一次组会上，赵东元告诉他，成功实验能够带来认可，失败实验同样能帮助研究者总结经验、理解原因。这句话让李伟慢慢形成习惯，无论数据理想与否，都要追问一句“为什么”。

“兴趣是第一个要素，你要对这个事情感兴趣，愿意做，喜欢钻研它。”李伟说。对他而言，科研并非只靠一时热情，也需要扎实基本功、长期投入和面对失败时继续分析问题的耐心。

如今，李伟也带着“00后”学生在实验室里做课题。他不要求统一打卡，更愿意先和学生讨论兴趣、选择与目标，但对研究过程中的专注有明确要求。“把大量时间投入在一件事上，久久为功，方能善作善成。对科研来说，更是如此。”一批青年学生在具体任务中学习怎样提出问题、分析数据、解决问题，也在前辈带动下接过新的课题。

把答案送进反应釜

科研成果能否走出实验室，要看能不能经得起工业装置的检验。李伟读博时，曾参与与中石化研究人员的交流。他第一次感受到，实验室里收率提高一点点，放在数十万吨级装置中，可能对应的是可观的资源利用差异。

石油炼化是团队长期关注的应用场景。传统微孔分子筛活性高，但大分子进入孔道时阻力较大；介孔材料传质更快，催化能力则需要继续提升。团队据此提出“渐次催化”思路，构筑具有梯度孔道和梯度酸性的微介孔复合分子筛。大分子先在较大孔道中初步裂化，再进入微孔继续反应，如同先把大块原料拆开，再进入更精细的加工环节。

如今，团队与中石化合作的相关催化剂已实现千吨级生产，并在齐鲁石化56万吨/年加氢裂化装置稳定运行8年。与国外UOP催化剂相比，液体收率和中油选择性显著提高。团队开发的介孔碳载金属催化剂也实现百吨级生产，应用于医药、农药中间体合成；合成氨催化剂则在万吨级装置开展示范应用，降低了贵金属钌的使用量。

“企业能真正告诉我，我做的这些东西有没有用。”李伟说。企业提出的问题，往往超出一项单纯的实验指标，还涉及原料、成本、稳定性、装备条件等一整套约束。与企业反复交流，也让团队把研究进一步锚定在石油高值化利用、废塑料精准循环、绿电高效储存等更具体的需求上。

一项研究要走得更远，除了在工业装置中经受检验，也需要在更多人心里留下对科学的好奇。李伟和团队参与的科普微电影、科普绘本创作，尝试把纳米尺度的“孔”讲成孩子能够理解的日常经验：“它像鼻腔、血管和肺部的管道，帮助物质流动，只是尺度缩小到了看不见的程度。”

在李伟看来，科普不必急着给出复杂答案，更重要的是让人愿意停下来多问一句“为什么”。一次实验、一本绘本或许不足以改变什么，但好奇心一旦被点亮，便可能成为下一代人走近科学、走进实验室的开始。

2025年度上海市科学技术奖榜单日前正式揭晓，206项（人）成果与个人脱颖而出。这不仅是一份镌刻着智慧与勇气的荣誉册，更是上海这座科创之城向“具有全球影响力的科技创新中心”宏伟目标迈进的铿锵足音。

过去一年，上海科技界在强化原始创新中“寻路”，在激励企业创新中“强体”，在深化区域合作中“聚力”，在加速成果转化中“赋能”。获奖名单如同一面棱镜，折射出上海科技创新从“点的突破”向“系统能力”跃升的壮阔图景。本专栏集合全市媒体报道视角，记录上海科技工作者的奋斗故事，与公众共享上海推进国际科技创新中心建设中的丰硕成果。

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