目标导向，牵引基础研究（一线调研·加强基础研究）(2)

　　业界专家评价，该技术迈向产业化，将为我国进一步摆脱对原油进口的依赖，实现煤炭清洁利用提供一条新路线。“这个点子为什么我们没先想到？”了解包信和团队思路后，德国某著名跨国化学公司的资深专家感慨。

　　2019年，该装置完成单反应器试车，低碳烯烃选择性优于75%；2020年成功完成工业全流程试验，正加速工程化转化和工业示范……从实验室到工厂，“纳米限域催化”研究实现了从基础研究到应用工程的跨越。

　　“在实验室，催化剂可能只需1克，在工厂工业试验，催化剂则要1吨。任何一个环节微小的差异，都可能给示范项目造成很大损失。”潘秀莲说，工业试验项目进展顺利，得益于不同团队的协同攻关，也源于扎实的基础研究，“对催化机理了解越清楚，做工程应用自然就越有信心。”

　　开发新型材料，北京理工大学王博团队——

　　瞄准产业痛点

　　推进基础研究

　　去年10月，国际期刊《科学》刊发报道：北京理工大学王博教授团队开发的一种新型功能多孔材料，能够大幅提高燃料电池功率密度，有望破解氢能规模利用的关键难题。

　　氢燃料电池功率上不去，源头在燃料电池催化层气固液三相界面中质子导通受阻以及气、水输运不畅。攻克这一应用堵点，提高催化层的传质效率是突破口——这相当于为化学反应建设一条通畅的道路。

　　受制于材料，电化学反应的“路”要么太窄，要么太堵，路况也不好。“卡在催化层，就像路修到了镇上，却因为村里还是山路、土路，车子开不进去。”王博说，团队的工作就是要在“村”里修高速路。

　　功能多孔材料，特点是内部有“孔”，就像纳米尺度的蜂巢一样，比表面积大。全部展开，1克材料可以覆盖一个标准足球场。突破传统材料束缚，王博团队首次构筑燃料电池多孔离聚物。经实验测试，应用于催化层，显著降低氧气传质阻力，使商业铂碳催化剂的质量活性和燃料电池的峰值功率密度均提高1.6倍。

　　产业痛点明确，其他科学家也在研究功能多孔材料，为什么王博团队能实现突破？

　　“这源于团队对材料的深刻理解。”王博聊起攻关历程。近20年积累，在孔道结构设计、客体分子与孔内界面相互作用调控、孔内物质传输机制等方面，团队攻克了一系列关键问题。

　　基础研究扎得牢，应用需求摸得清，团队才能够针对关键问题设计并研制出想要的材料。像氢燃料电池一样，发现产业应用中的痛点，从基础上找源头、找答案，王博团队解决了不少问题。比如，团队开发的功能多孔材料已经应用到海水淡化、生物杀菌、氢气纯化等领域。

　　近年来，王博团队瞄准产业“卡脖子”难题，开拓功能多孔材料应用。破解产业问题，反过来也牵引基础研究发展。“发现新用途后阐释背后机理，或者为了特定用途开发新材料，都推动基础研究向前。”在王博看来，“解决产业难题和推进基础研究，两者相互促进。”

　　“科研不是孤芳自赏，要解决真问题。”王博认为，目标明确的基础研究，是在强约束下做科学探索，“必须用新办法突破鱼与熊掌不可兼得的困境，而关键创新往往正是来自这样需求具体、边界清晰的问题。”

　　探索基础前沿，兴趣驱动力不可少；瞄准特定目标，个人又要为团队服务。经过多年实践，王博团队走出了一条“特种兵”与“尖刀连”相结合的基础研究组织模式。